襄樊三维城市规划管理辅助审批系统建设方案.docx

1、襄樊三维城市规划管理辅助审批系统建设方案襄樊三维城市规划管理辅助审批系统投标文件中国地质大学（武汉）北京时空信步科技有限公司2008年1月1 系统要求1.1 系统软件要求一）实用性作为一个三维的城市仿真规划管理辅助审批系统，最重要的是实用性，该系统要具有强大的规划管理辅助审批功能，控制性详细规划设计功能、自动测算规划条件功能、自动依据规划条件优化修建性详细规划与建筑设计方案功能、日照分析和生成规范的日照分析报告功能、地下管线管理功能。灵活方便的操作工具，如查询、量测、快速建模等等。二）快捷性由于本系统需承载城市正射影像图和数字高程模型数据，原始地理数据量非常大，再加上整个城市上万栋3D建筑，所

2、以，该系统应该具有快速运行数据库中存储的海量数据的能力，从而提高工作效率。建造大规模场景，要采用可见性判定与消隐技术、LOD技术、实例技术和纹理映射技术，减少内存的消耗来提高系统运行和场景漫游速度。三）美观性由于本系统将来要模拟整个真实的城市地理环境，而近期需在建筑方案评审中直观地体现规划与周围现状的协调程度，所以，美观性是该系统所不可缺少的，要能让领导和专家们从系统的三维场景中获得视觉上的享受。四）扩展性系统的改进和升级就依赖于它的扩展性，所以，我们要求该系统要建立在一个开放的技术体系上，采用全组件化设计，可以根据用户需求来灵活配置系统模块，并支持标准语言开发，可以方便的实现C/S、B/S应

3、用。系统软件平台开发要将规划辅助功能和大场景快速浏览放在首要地位，并兼顾模拟现实效果的美观。1.2 总体功能要求一）界面控制功能主要是对系统界面上的窗口和工具条的显示进行管理，便于全屏浏览。1、窗口管理：通过用户选择显示或隐藏程序各主要窗口，包括操作窗口、图层管理窗口、属性窗口、二维缩略图、二维显示窗口和三维显示窗口等；2、工具条管理：通过用户选择显示或隐藏程序的各工具条。二）三维交互式浏览功能系统要求提供灵活、交互式的浏览漫游功能，包括：1、灵活的运动控制模式：要求实现鼠标、键盘或游戏杆控制，用户可以在三维场景中前进、后退、左移、右移、左转、右转，改变行走方向，升高、降低视点，俯仰角大小任意

4、确定，且方向转换画面流畅。2、多种浏览方式：提供行走、驾驶、飞行等浏览模式，并能进行相关参数设置。3、可设定游览路径：用户可以通过自定义视点位置、视线方向、视点高度、俯仰角大小以及漫游速度任意进行三维场景漫游并能录制动画；还能对选中的建筑进行360度的环绕浏览，要求运动速度以米/秒为单位。4、电子地图跟踪指引：用户在三维场景中漫游时，二维电子地图可以实时指示用户的位置和行走方向（即视点和视角）。5、快速空间定位功能：即在二维电子地图中点击任意点，三维场景可迅速切换到此处；或在三维场景中双击任意点，视点马上切换到此点，并在右键中具有反向功能实现视点的180度反向。6、快速定制视点：用户要能任意把

5、当前视点存储到场景中，只要双击该视点名称便能快速切换到该视点画面。三）视图控制功能1、大场景的无缝浏览：采用先进的图像压缩和调入技术，实现地形调度时真正的无缝连接。2、对三维视图可进行放大、缩小、平移、复位、前一视图恢复的操作。3、框架显示：用户可以只让三维模型以线条的形式显示。4、纹理显示与隐藏：用户可以让三维模型的纹理显示，或者隐藏，只显示净色。5、选择：为用户提供点选、框选、取消选择等选择方式。1）点选：用户可以点击某个目标进行选择。2）框选：用户可以拉出一个矩形框对框内目标进行选择。3）取消选择：用户可以在任何情况下取消对当前选集的选择，支持ESC键。四）三维实体创建功能1、创建模型功

6、能：提供点、线、面及三维实体各种精确捕捉工具。交互式快速三维几何实体造型工具，利用简单图元或三维矢量数据构建复杂的三维实体，三维实体的修改、删除、旋转、缩放，对三维实体表面贴图、设置纹理、颜色，有创建辅助道路线功能。2、多数据格式导入：系统要求支持导入数字线划图（DLG），生成道路、河流、湖泊、绿地等；支持导入Shape、DXF等标准数据交换格式。导入三维模型：把外部文件的三维模型导入到系统中，支持多种数据格式。3、三维特效支持：可加载动态模型，支持骨骼动画，支持人、车等运动；支持水面动态反射，可逼真表现河道和各种水面；支持粒子动画，可逼真表现喷泉等；支持三维音效，根据视点距离方位的不同而自动

7、产生对应的立体音效；五）三维查询分析功能1、搜索定位功能：在搜索对话框中输入所要搜索的地名，系统将快速的搜索到该地名，并可执行飞往或跳往到该地物，并显示该地物。2、属性查询功能：通过选择属性查询键，就是在图中拾取所要查询的地物，就能快速查询到该地物的属性内容。同时在信息框中输入或选择目标名称，三维场景中此目标被选中，并高亮显示，同时列出此目标的分类属性信息，并能任意添加属性字段。 3、三维分析功能：根据相应功能模块，实现剖面的生成等。4、指标查询统计功能：能实时的查询和统计选择用地范围的实时规划指标（容积率、建筑密度、建筑面积等）。5、空间量测统计功能：提供捕捉功能，能精确测量任意点的坐标、点

8、间的水平距离、直线距离，并计算其起点和终点间的高差，精确测量划定区域的水平面积、坡面面积、建筑面积、绿化面积等指标。6、三维模型提取功能：系统具有将选中的各类三维模型提取存入模型库模型的功能。存入模型库中的模型参数可调整功能，如建筑的层数、层高、长宽、贴图等参数。六）图层控制1、用户通过图层控制设置，自定义显示或者隐藏的图层信息。2、自定义添加、删除图层名称，并能添加多级图层。3、可灵活的导入、导出图层内的模型属性信息。七）规划管理辅助审批功能1、控制性详细规划辅助设计和分析功能：1）控制性详细规划辅助设计功能：系统融合二维与三维数据库数据，提供各种二维与三维规划辅助设计工具，在三维环境下进行

9、城市设计、控制性详细规划辅助设计，以及评估、分析和交流，帮助设计人员实现真正的数字化规划设计。系统能快速建立简洁建模的三维立体、可视化控制性详细规划方案，依据规划自动生成规划条件，实现对数据的统计、排序、计算、导出Excel表和wod文档等功能。2）控制性详细规划分析功能：浏览简洁建模的三维立体、可视化控制性详细规划场景，从总体布局上准确规划范围、控制指标、确定建筑体量、体型、色彩等城市设计指导原则；确定交通设施、市政工程等地下空间开发利用具体要求。分析计算出最佳规划设计方案。2、修建性详细规划与建筑设计方案的审批：浏览精细建模的三维立体、可视化的修建性详细规划与建筑设计方案，在城市三维立体、

10、可视化场景中，实现多方案、多视角、多视窗分析比较，直观地分析与判断选择最佳方案。系统可依据规划条件对城市设计要素进行修改，如层数、位置、体量、体型、风格、色彩、整体环境效果等。自动按规划条件校核优化修建性详细规划与建筑设计方案，输出各种成果图。3、直观可视化日照分析在城市三维真实场景中模拟太阳运行轨迹，直观分析拟建建筑在不同时间对周边其他建筑的日照影响程度，直接对高度、位置、体量要素进行修改以满足日照要求。将系统与日照分析软件相结合，形成量化的日照分析报告。4、地下空间数据管理实现地下空间数据和属性数据一体化管理技术和三维管线显示技术，系统的基础数据按存储方式分为图形数据和数据库数据两个部分,

11、实现对数据的浏览、更新请求等,具体包括:图形浏览,即放大、缩小、移动、全图浏览、图层管理、图形窗口设置等;数据库浏览,即按管线类型列表浏览、从属性调用图形数据。现在地下空间数据正在探测中，等数据探测采集完成后编辑三维管线图。5、三维系统与现有办公GIS二维系统有机结合，并能实现我局现有二维审批系统能平滑地升级到三维审批系统，做好海量数据调用、存储与管理。实现动态调用二维、三维城市基础地理信息数据库。做到各类数据分层叠加显示，实现同屏一张图审批与管理。八）系统输出功能1、用户可以对当前二维、三维图形或任意选择范围输出成栅格图像。2、影像拍摄功能：系统还提供指定窗口内的影像拍摄，并保存、打印和输出

12、。3、可将方案评审总结文档，包括专家意见、原方案和现场调整数据表格输出。九）系统扩展功能1、可视化历史资料的浏览、查询与保存为今后研究城市的变迁与发展储备真实的、科学的信息。利用系统中备份功能，可把每一阶段、每一时期的城市发展变化三维立体资料加以储存，为整个城市的发展留下宝贵的历史演变资料。可以直观看到建设前现状、规划成果和建成后真实景观。2、可视化三维数据的应用：系统不仅应用于规划的编制与实施管理，也为社会和其它政府部门提供三维地图数据和技术支持。从而达到全市公安应急指挥调度的准确化，城管管理的网格化，电力网线区域分控的安全化，消防救灾调度的及时化，电信网络布点的程序化，水利排涝系统的合理化

13、，交通状况控制的全局化水平，从根本上实现城市数字一体化管理进程。依据各部门合实际业务需求，充分挖掘三维数据的使用价值。3、系统其他扩展功能： 批量物体建立：系统提供可以依据指定的线、面来批量建设对象。 自由绘图：系统提供绘图工具，可以自动绘制曲线等对象。 插入背景音乐：系统可以自由导入音源文件。 场景完成后可生成可执行exe文件，并有基本漫游功能4、 网络发布功能 :具有网络发布技术，可以将海量的数据发布在政府内部网络上运行。要能通过网络发布版本进行简单的漫游和规划查询功能。2 三维系统平台Skylinesoft Terrasuite针对三维城市规划管理辅助审批系统的具体需求进行分析后我们选择

14、了美国Skyline公司的Terra Suite系列软件产品作为系统的三维城市软件平台。Terra Suite灵活、简便的建模工具、稳定的软件功能、组件化的软件体系、便捷的技术拓展优势是我们选中它的依据。2.1 系统平台概述Skyline软件是利用航空影像 、卫星数据、数字高程模型和其它的2D或3D信息源，包括GIS数据集层等创建的一个交互式环境。它能够允许用户快速的融合数据、更新数据库，并且有效地支持大型数据库和实时信息流通讯技术，此系统还能够快速和实时地向用户展现3D地理空间影像。Skyline软件家族系列产品为网络和非网络环境提供了一个三维交互世界的窗口。它能够在本地或网络环境下进行基本

15、数据生成，数据传输，数据可视化和数据分析等。产品能够分离开或根据用户需求进行用户化的特殊定制，初始化界面和在线帮助工具能够帮助设定适合自己的三维世界窗口来解决特殊的应用需求。从生成飞行文件的地表数据集或从GIS在二维/三维的knowledgebase简单的传送地表数据。Skyline软件家族能够使提供一个新的视角又基于已有的IT和GIS构架来浏览其应用案例。2.2 平台产品描述产 品简 要 描 述TerraExplorer Suite编辑、注释、开发3D环境、用户定制1TerraExplorer 免费的浏览插件2TerraExplorer Pro对象实体模型的建造、编辑、注释，实时3D地形浏览

16、、空间分析、读取、输出外部数据源3TerraExplorer Developer一套ActiveX 的软件开发包，允许用户自定义TerraExplorer Pro的应用和建立强大的3D地理空间用户界面4TerraExplorer Run Time Pro用于运行TerraDeveloper开发的程序TerraBuilder Suite快速创建、编辑和获得Skyline三维地表数据集、三维场景1TerraBuilder 结合大量的航片、卫星影像、地理地表信息、数字高程模型和矢量数据，简洁、快速创建大量三维地表数据集、三维场景2TerraBuilder Enterprise Edition 是Te

17、rraBuilder的企业版，需要运行在TerraBuilder上3TerraBuilder DirectConnect 三维地形、地貌数据直接连接软件，用于网络发布TerraGate Suite发布三维场景数据的工具1TerraGate 提供强大的网络数据服务，它能够现时传送3D地理数据，在多处理器的环境下，TerraGate能够在所有的可获得的处理器中自动分配负载2TerraExplore Plus License是运行在TerraGate上网络模块3TerraPhoto3D ServerTerraPhoto3D提供不用扩展复杂的程序，快速展开现时的、三维的基于HTML的地表影像2.3 平

18、台产品性能2.3.1 TerraBuilderSkyline公司的Terra Builder软件是一个强大的地形、影像三维空间数据制作与管理软件，其采用了具有自主专利版权国际领先的技术进行空间数据的压缩、集成、管理和分发，目前国际上最先进的数字地球产品GoogleEarth就是在这个领域涉嫌侵犯的专利技术而正在进行法律诉讼。Terra Builder产品可以轻易提供TB级海量地形、影像数据的多分辨率金字塔构建、编辑维护功能，提供多分辨率地形数据、影像数据的融合功能，提供数据压缩功能，提供基于文件和关系型数据库存储方式的数据管理功能，快速构建和管理海量三维地形和影像数据库。Terra Build

19、er产品具体性能如下： TerraBuilder 可以使用户为他们的地理参考的应用创建一个现实影像的、地理的、精确的地球三维模型。Skyline软件产品系列的模块能够利用其中的编辑工具集合数据为地物的覆盖或附加创建三维背景，如TerraExplorer Pro； TerraBuilder能够结合大量的航片、卫星影像、地理地表信息、数字高程模型、和矢量数据，简洁、快速地创建大量三维地表数据集。它支持多种输入格式，能够合并不同分辨率和大小的数据，将数据进行重新投影生成相同投影参考的数据。它还能够为最后生成数据集对选择的源数据进行区域裁减。TerraBuilder能够生成任意大小的现实的、详细的视景

20、。视景生成后，合成的网络支持的3D地表数据集能够添加二维和三维动态或静态物体，并且能够传送给终端用户。 Builder特点： 有效处理大量数据集； 多处理器，应用TerraBuilder Agents，当地网络的多个电脑能够分担工作量； 为最小化磁盘存储进行数据压缩； 支持大多数源数据的标准数据格式； 通过插件程序界面附加支持新的数据源格式 ； 64字节文件指示器允许快速访问达到GB数据量文件的数据库； 自动合并不同空间分辨率的源数据； 高级用户界面能够实现自动或手工定制用户化数据集； 强大的预演示选项和特性； 大量的编辑工具允许用户定义层的扩展； 产品技术优势：（1）完全支持多分辨率、多源数

21、据的融合。相对其他的软件产品必须进行人工判断影象分辨率，而手动分级设置影象，TerraBulder提供全自动影象分辨率识辨而自动分级设置；（2）完全支持JPEG2000以及更高效的数据压缩方式。Terra Builder软件在这一点上是具有专利技术的，其是一种自主版权的影象数据压缩技术，可以实现数据的高效压缩而没有损失，这在实际的数十个项目应用中得到良好验证；（3）完全采用多分辨率金字塔技术。这里不是一般的影象“切片”技术来进行的金字塔，而是彻底的基于像素单元的金字塔技术，对于多级分辨率影象还可以进行手工调节，来按照我们自己的意图实现一定高度时显示对应分辨率影象，以满足我们的应用需求。（4）完

22、全支持Oracle 10g及以上版本关系型数据库存取管理。Skyline公司是Oracle公司官方战略合作伙伴，Oracle公司10g产品在全球发布时，就是采用Skyline公司的软件为演示软件来推广其10G产品对空间数据的支持能力，由此可以说明Terra Builder产品对Oracle 10g产品的支持力度，它可以直接支持Oracle Spatial，而无须任何其他中间件，或低效ODBC、JDBC技术；（5）完全支持数据量200GB以上，而且可以支持更高的数据量要求，这是由于TerraBuilder软件具有真正海量数据管理技术，数据量只局限在硬件服务器的能力而不是软件.就目前成功应用实例来

23、说，SKYLINE公司的Skylineglobe三维地球服务网站（），集成美国全域高分辨率卫星影象数据以及全球15米分辨率影像，总体数据量达到了5TB，全球浏览速度快捷流畅，另一个案例是法国为抵制以Google为首美国文化侵略，而采用SKYLINE软件建立法国自己的三维地球网络（www.geoportail. fr），目前该网站已经集成全法国1：1000比例尺航片，数据量约达10TB。因此TerraBulder对数据量支持能力非其他软件产品在同一量级来进行比较的。 其他关键技术扩充：（1）支持WMS（Web Map Service）网络空间数据服务协议，这是OPEN GIS国际标准，支持此协议

24、就实时连接全任何国家和地方的空间影象数据，在我们三维地球上显示，这是真正的分布式数据库服务。（2）支持WFS（Web Feature Service）网络空间数据服务协议，这是OPEN GIS国际标准，支持此协议就实时连接全任何国家和地方的空间矢量数据，在我们三维地球上显示，这是真正的分布式数据库服务；2.3.2 TerraBuilder Enterprise Edition（企业版）最新的企业版本允许用户在若干台电脑和多个CPU中同时分担生成大量3D数据集的负荷。通过使用最新版本的TerraBuilder Agent，网络上的每台电脑都能够进行MPT文件的生成。TerraBuilder能够从

25、含有更大量的影像和高程数据源数据中直接导入新的工业标准格式如ECW,IMG和NIMAs CIB，CADRG和DTED。对软件内部设置的修改和大量用户界面的修改功能使得应用TerraBuilder创建数据集更加有效和得心应手；TerraBuilder企业版是根据用户创建精细的数据集的需要设计的。它结合了TerraBuilder已有的所有特性，比如加载多种不同格式不限大小和分辨率的源数据，对这些源数据进行操作将它们合并成为单一的、压缩的、优化的3D数据集进行传输；TerraBuilder企业版是根据用户创建即时数据集的需要设计的。大量的数据档案能够短时间内被调到3D视景中。它结合了TerraBui

26、lder已有的所有特性，比如加载多种不同格式不限大小和分辨率的源数据，企业版在企业里也采用多处理器和多个电脑共同运转的能力来分担工作量；对企业版进行操作就好像多个TerraBuilder拷贝在数据集中共同工作来进行进程。2.3.3 TerraBuilder DirectConnect:TerraBuilder DirectConnect与TerraGate相连接，它能够将航空和高程数据本身格式的文件（如ECW,Mr，SID）传送给TerraBuilder用户。它能够通过网络应用TerraGate服务器把原数据直接传送给TerraExplorer和TerraExplorer Pro 客户，使你免

27、于创建3D地表数据集，从而节省了你的时间和资源。新版本的TerraBuilder DirectConnect和TerraGate连接，使用户能够在TerraBuilder工程中直接飞行，减少了创建MPT文件的需要。你可以把你的源数据加载到一个TerraBuilder工程中，演示所有需要的操作，并使它能够被TerraGate客户所应用。2.3.4 TerraExplorer TerraExplorer打开了通向数字星球的大门。现在，个人PC机用户能够预先充分地体验交互地表可视场景，而不用等到昂贵的三维可视化系统建立完成以后。应用Skyline的 TerraExplorer，在由Skyline的T

28、erra产品创建的高分辨率的三维世界环境中, 用户能够自由地进行漫游。这些现实的基于地表的航空影像能够通过Inter网或者局域网进行传输，并且能够存储到DVD/CD-ROM中。TerraExplorer能够从任何视角或者视点显示高清晰的详细的现实视景，并且能够对其中的部分区域以相当好的清晰程度进行近距离的观看。另外，所有叠加在地表的信息（如由Pro创建或者导入的文本，标签，图形和三维物体）都能够在TerraExplorer中看到。用户也能够激活放在地表上的链接自动进入特定的网址，搜索数据库或调用外部PC的应用程序。TerraExplorer的网络功能允许用户通过网络进入全球三维地表可视化场景，

29、为多种多样的商业和专业应用创造商业机会。TerraExplorer的简易操作和灵活性使它适合诸如直播现场运动会，房地产，观光旅游，教育，娱乐，商业策划和跟踪，也可以应用于军事，航空和仿真模拟。2.3.5 TerraExplorer ProTerraExplorer Pro 用自己的影像来构建数字世界。通过TerraBuilder对地理参考的三维模型进行编辑和标记，用户可以定制Terra experience 使当地地理地物高亮显示。在3D地图上叠加用户自有的专题信息，能够创建一个令人激动的交互式应用成果，来突出一个地区的特征，显示其功能、相互关系以及从一个独特的视点展示该地区。TerraExp

30、lorer Pro家族的所有产品都是基于一种技术建立的。TerraExplorer Viewer提供基本的观看功能。TerraExplorer Pro GIS Edition增加了编辑、分析和控制工具。TerraExplorer Pro特性如下：（1）通过网络有效为地表传输数据或进行叠加；（2）为生成公开的丰富的3D地表可视化场景提供所有需要的工具；（3）包含交互式的画图工具在三维地表模型上创建和添加几何图形，用户定义的物体，建筑物，文本，位图等；（4）能够生成和导入静态和动态二维和三维物体，符号和地理参考信息层；（5）能够加载标准在线和无线的GIS层；（6）将层保存为GIS标准文件格式；（7

31、）采用标准COM界面与外面本地和网络应用程序相连接；（8）能够控制其中所有的静态和动态物体，信息层和应用程序；（9）拥有一系列测量和地表分析工具；（10）自动驾驶特征能够在TerraExplorer中创建预定义路线并进行重复播放；（11）采用鼠标、键盘和飞行控制板的结合来控制速度、高度和视角；（12）能够通过已经记录的飞行路径创建飞行动画（AVI格式）或一组帧文件；（13）能够生成三维窗口的快照并保存为另外的文件；（14）超链接特征能够把特定区域、物体连接到网页、应用程序和数据集上；（15）能够集合文本和网络内容上的信息；（16）发布工具能够将视景输出给Inter网或局域网的用户；（17）为本地和远程用户提供改良级的安全设置；2.3.6 TerraDeveloper ExtensionTerraDeveloper Extension添加的用户界面定制功能能够和TerraExplorer Run Time Pro一起应用。TerraExplorer Pro家族还包括一套全面的工具和扩展模块。所有的工具都是用TerraExplorer Pro API开发的，这些工具都能够被TerraExplorer Pro、TerraExplorer Run Time Pro 和TerraExplorer Viewer激