CN107885840A - 城市信息模型服务方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了城市信息模型服务方法及系统，涉及三维模型应用技术领域，其中，该城市信息模型服务方法包括：首先，将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，城市信息模型的格式为CityGML，然后，当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型，并且，通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用，通过上述处理过程能够存储统一定义的城市信息模型，当有使用需求时，外部应用能够方便快速的获取所需要的城市信息模型，从而实现城市信息模型在不同应用场景下的重复利用。

Description

城市信息模型服务方法及系统

技术领域

本发明涉及三维模型应用技术领域，尤其涉及城市信息模型服务方法及系统。

背景技术

城市信息模型是以城市信息数据为基数，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。随着全国数字城市和智慧城市建设的开展，城市三维信息化管理和建设在各个领域快速推进。各地方城市信息模型数据越来越多，与此同时也出现了大量的城市模型应用系统。但这些城市信息模型应用绝大多数以三维可视化为主，没有将三维模型数据的价值充分应用到行业业务之中。由于，目前不同行业的三维模型系统中数据格式往往不同，没有统一的语义信息，进而导致在同一城市区域内不同行业或不同系统的三维模型数据无法重复使用。

现有的城市信息模型数据应用系统的技术缺点主要表现在以下几个方面：1)三维模型数据以文件系统存储，不利于检索与维护；2)三维模型数据没有统一的定义，数据信息内容以空间位置和图形呈现为主，没有语义信息；而语义信息是连接城市信息模型数据和业务应用系统的基础。3)模型数据与应用程序往往深度绑定，耦合性很强，一个系统建设的三维模型数据或功能很难被其它系统重复利用。

综上，目前关于城市信息模型无法在不同应用场景下重复利用的问题，尚无有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了城市信息模型服务方法及系统，通过空间数据库等的设置，实现了城市信息模型在不同应用场景下的重复利用。

第一方面，本发明实施例提供了城市信息模型服务方法，包括：

将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，城市信息模型的格式为CityGML；

当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型；

通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，城市信息模型的格式为CityGML包括：

判断城市信息模型的格式是否为CityGML；

上述判断为是时，将城市信息模型存储在空间数据库中。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型包括：

当服务请求中包括查询条件时，从空间数据库调取与查询条件相应的城市信息模型；

将与查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型还包括：

当服务请求包括分析条件时，从空间数据库调取与分析条件相应的城市信息模型；

将城市信息模型按照分析条件进行变换，得到分析后的结果。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用包括：

当服务请求包括查询条件时，通过Web要素服务将查询结果表发送给外部应用；

当服务请求包括分析条件时，通过Web要素服务将分析后的城市信息模型发送给外部应用。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，城市信息模型服务方法还包括：

通过模型数据浏览客户端对查询结果表和分析后的城市信息模型进行预览。

第二方面，本发明实施例提供了城市信息模型服务系统，包括：

存储模块，用于将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，城市信息模型的格式为CityGML；

分析模块，用于当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型；

发送模块，用于通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用。

分析模块结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，分析模块还包括：

查询单元，用于当服务请求中包括查询条件时，从空间数据库调取与查询条件相应的城市信息模型；

查询结果生成单元，用于将与查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。

本发明实施例提供的城市信息模型服务方法及系统，其中，该城市信息模型服务方法包括：首先是将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，在上述空间数据库中存储的城市信息模型的格式为CityGML，然后当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库调取与服务请求相应的城市信息模型，然后通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用使用，在该城市信息模型服务方法中，将城市信息模型以统一的格式(即CityGML的格式)存储在空间数据库中，当外部应用发来服务请求时，能够通过Web要素服务将对应的城市信息模型发送给外部应用使用，通过上述处理过程，实现了对城市信息模型的统一存储，方便不同的外部应用进行使用，从而改变了传统城市信息模型以空间位置和图形呈现为主的显示方式，实现了在不同应用场景下对城市信息模型的重复利用，方便快捷。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的城市信息模型服务方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的城市信息模型服务系统的结构框架图；

图3示出了本发明实施例所提供的城市信息模型服务系统的结构连接图。

图标：1-空间数据库；2-城市信息模型服务系统；3-存储模块；4-分析模块；5-发送模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，三维模型系统在各行各业中的应用非常广泛，但不同行业中应用的三维模型系统中数据格式往往不同，没有统一的语义信息，这样，在同一城市的不同区域(或者，不同城市不同区域)的不同行业的三维模型数据无法重复使用。现有的城市信息模型数据应用系统的技术缺点主要表现在以下几个方面：1)三维模型数据以文件系统存储，不利于检索与维护。2)三维模型数据没有统一的定义，数据信息内容以空间位置和图形呈现为主，没有语义信息；而语义信息是连接城市信息模型数据和业务应用系统的基础。3)模型数据与应用程序往往深度绑定，耦合性很强，一个系统建设的三维模型数据或功能很难被其它系统重复利用，外部应用在使用城市信息模型的过程中操作不便，需要重新建立三维模型数据，费时费力。

基于此，本发明实施例提供了城市信息模型服务方法及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本实施例提出的城市信息模型服务方法具体包括以下步骤：

步骤S101：将城市信息模型存储在空间数据库1中，其中，城市信息模型的格式为CityGML。

步骤S102：当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型。

步骤S103：通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用。

下面对上述步骤进行详细阐述，在步骤S101将城市信息模型存储在空间数据库1中，其中，城市信息模型的格式为CityGML具体包括：

(1)判断城市信息模型的格式是否为CityGML。

城市信息模型(英文全称City Information Modeling)是以城市信息数据为基数，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体，通常，城市信息模型是大场景的GIS数据、小场景的BIM数据和物联网的有机结合。例如，A城市的城市信息模型包括A城市所在区域的整个场景的GIS数据、A城市各个区域内的建筑物的BIM数据以及物联网的有机结合。

CityGML是一种用来表达三维城市模板的通用数据模型，它定义了城市和区域中最常见的地表目标的类型及相互关系，并且，还集合了目标的几何、拓扑、语义、外观等方面的属性。除此之外，CityGML中还包括专题类型之间的层次、聚合、目标间的关系和空间属性等。上述这些专题信息不仅是一种图形交换格式，而且，这些专题信息可以将虚拟三维城市模型用于各种应用领域中的分析中，例如，场景模拟、城市数据挖掘、设施管理、专题题查询等。

可见，CityGML格式的城市信息模型可在不同场景下进行运用。在该城市信息模型服务方法中，首先要判断城市信息模型的格式是否为CityGML，是确保城市信息模型是否能在不同场景下运用的基础。

(2)上述判断为是时，将城市信息模型存储在空间数据库1中。

首先，介绍下空间数据库，空间数据库是指地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。由于，传统数据库系统只针对简单对象，无法有效的支持复杂对象(如图形、图像)。空间数据库是某区域内关于一定空间要素特征的数据集合，是GIS在物理介质上存储的与应用相关的空间数据总和。与其他数据库相比，空间数据库数据量庞大，容量通常达到GB级；可访问性高，可支持大量数据的高效访问，反应速度快；数据项长度可变，当包含一个或多个对象，可实现嵌套记录等。

即在该城市信息模型服务方法中，实现了在空间数据库1中存储CityGML格式的城市信息模型的目的。

步骤S102当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型包括：

首先要进行说明的是，空间数据库1对外服务的接口是标准的OGC服务接口中的Web Feature Service 2.0来进行，服务可以以各种查询方式对模型数据进行查询，包括空间查询，(语义)属性查询及组合查询。OGC(中文全称为开放地理空间信息联盟(OpenGeospatial Consortium-OGC)致力于提供地理信息行业软件和数据及服务的标准化工作，其允许客户端从多个Web矢量服务中取得使用地理标记语言编码的地理空间数据，这个服务中定义了五个操作：GetCapabilites返回Web矢量服务性能描述文档(用XML描述)；DescribeFeatureType返回描述可以提供服务的任何矢量结构的XML文档；GetFeature为一个获取矢量实例的请求提供服务；Transaction为事务请求提供服务；LockFeature处理在一个事务期间对一个或多个矢量类型实例上锁的请求。

另外需要进行说明的是，(1)当接收到外部应用发出的服务请求时，检测服务请求对应的城市信息模型的类别，由于，之前在空间数据库1存储的城市信息模型均为CityGML格式。当检测到城市信息模型的类别为CityGML时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型，即直接从空间数据库1中获取存储的城市信息模型进行分析处理之后发送给外部应用即可。

步骤S102当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型包括：

(1)当服务请求中包括查询条件时，从空间数据库1调取与查询条件相应的城市信息模型，例如，输入查询条件为显示所有高度大于100米的建筑屋，查询所有的桥梁模型等。

(2)将与查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。在空间数据库1中会筛选出与上述查询条件相符合的所有城市信息模型，并且，筛选出来的符合的所有城市信息模型会按照预先设置的模式排列成查询结果表，这里需要进行说明的是，预先设置的模式可根据使用场景和用户的使用习惯进行灵活设定，例如，按照s城市信息模型的建立时间、按照城市信息模型的大小等。

步骤S102当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型还包括：

(1)当服务请求包括分析条件时，从空间数据库1调取与分析条件相应的城市信息模型，这里需要进行说明的是，分析条件包括所有能对城市信息模型进行属性变换的条件，例如，分析条件为光照分析时，空间数据库1调取与光照分析条件相应的城市信息模型。

(2)将城市信息模型按照分析条件进行变换，得到分析后的城市信息模型。在得到上述与光照分析条件相应的城市信息模型后，将城市信息模型按照光照分析的条件进行变换，即将城市信息模型按照不同的光照条件进行分别标注(或者着色等)，使其成为一个符合分析条件的另一种表现形式的城市信息模型。

步骤S103通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用包括：

(1)当服务请求包括查询条件时，通过Web要素服务将查询结果表发送给外部应用，Web要素服务即上述Web Feature Service 2.0，通过该服务将上述查询结果表发送给外部应用，这里外部应用应该理解为发出服务请求的应用，以供外部应用使用，外部应用的个数不限于一个。

(2)当服务请求包括分析条件时，通过Web要素服务将分析后的城市信息模型发送给外部应用。在本实施例中如图2所示，Web要素服务即上述Web Feature Service 2.0，通过该服务将上述分析后的城市信息模型发送给外部应用，这里外部应用应该理解为发出服务请求的应用，以供外部应用使用，外部应用的个数不限于一个。

此外，该城市信息模型服务方法还包括除提供这些模型查询与分析的功能外，还提供服务的缓存、安全和日志等模块，这里不再一一赘述。

此外，该城市信息模型服务方法还包括：通过模型数据浏览客户端对查询结果表和分析后的城市信息模型进行预览。上述城市信息模型的预览是基于WebGL实现的，WebGL(英文全称Web Graphics Library)是一种3D绘图协议，其将JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，这样就可以借助系统显卡在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型，从而免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，WebGL通过HTML脚本实现了Web交互式三维动画的制作，无需任何浏览器插件支持，并且，它利用底层的图形硬件加速功能进行的图形渲染，是通过统一的、跨平台的OpenGL接口实现的。在本方法中，通过模型数据浏览客户端对城市信息模型进行预览，方便客户进行查看。

综上所述，本实施例提供的城市信息模型服务方法包括：首先，将城市信息模型存储在空间数据库1中，其中，城市信息模型的格式为CityGML，其次，当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型，之后，通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用，通过上述步骤的操作，使得城市信息模型以统一的CityGML的格式存储在了空间数据库1中，并在外部应用有服务请求时，通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用，进而实现不同应用场景下对城市信息模型的重复利用，方便快捷。

实施例2

参见图3，本实施例提供了城市信息模型服务系统2包括：依次相连的存储模块3、分析模块4和发送模块5，使用时，存储模块3用于将城市信息模型存储在空间数据库1中，其中，城市信息模型的格式为CityGML，分析模块4用于当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型，发送模块5用于通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用。

此外，分析模块4还包括：查询单元用于当服务请求中包括查询条件时，从空间数据库1调取与查询条件相应的城市信息模型，查询结果生成单元用于将与查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。

综上所述，本实施例提供的城市信息模型服务系统2包括：依次相连的存储模块3、分析模块4和发送模块5，使用时，存储模块3用于将城市信息模型存储在空间数据库1中，其中，城市信息模型的格式为CityGML，分析模块4用于当接收到外部应用发出的服务请求时，从空间数据库1调取与服务请求相应的城市信息模型，发送模块5用于通过Web要素服务将城市信息模型发送给外部应用，通过上述各个模块的设置，使城市信息模型有了统一的存储标准，并且，能够对不同的外部应用提供服务，方便快捷。

本发明实施例所提供的城市信息模型服务方法及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.城市信息模型服务方法，其特征在于，包括：

将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，所述城市信息模型的格式为CityGML；

当接收到外部应用发出的服务请求时，从所述空间数据库调取与所述服务请求相应的城市信息模型；

通过Web要素服务将所述城市信息模型发送给所述外部应用。

2.根据权利要求1所述的城市信息模型服务方法，其特征在于，所述将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，所述城市信息模型的格式为CityGML包括：

判断所述城市信息模型的格式是否为CityGML；

上述判断为是时，将所述城市信息模型存储在空间数据库中。

3.根据权利要求1所述的城市信息模型服务方法，其特征在于，所述当接收到外部应用发出的服务请求时，从所述空间数据库调取与所述服务请求相应的城市信息模型包括：

当所述服务请求中包括查询条件时，从所述空间数据库调取与所述查询条件相应的城市信息模型；

将与所述查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。

4.根据权利要求3所述的城市信息模型服务方法，其特征在于，所述当接收到外部应用发出的服务请求时，从所述空间数据库调取与所述服务请求相应的城市信息模型还包括：

当所述服务请求包括分析条件时，从所述空间数据库调取与所述分析条件相应的城市信息模型；

将所述城市信息模型按照所述分析条件进行变换，得到分析后的结果。

5.根据权利要求4所述的城市信息模型服务方法，其特征在于，所述通过Web要素服务将所述城市信息模型发送给所述外部应用包括：

当所述服务请求包括查询条件时，通过Web要素服务将所述查询结果表发送给所述外部应用；

当所述服务请求包括分析条件时，通过Web要素服务将所述分析后的城市信息模型发送给所述外部应用。

6.根据权利要求5所述的城市信息模型服务方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过模型数据浏览客户端对所述查询结果表和所述分析后的城市信息模型进行预览。

7.城市信息模型服务系统，其特征在于，包括：

存储模块，用于将城市信息模型存储在空间数据库中，其中，所述城市信息模型的格式为CityGML；

分析模块，用于当接收到外部应用发出的服务请求时，从所述空间数据库调取与所述服务请求相应的城市信息模型；

发送模块，用于通过Web要素服务将所述城市信息模型发送给所述外部应用。

8.根据权利要求7所述的城市信息模型服务系统，其特征在于，所述分析模块还包括：

查询单元，用于当所述服务请求中包括查询条件时，从所述空间数据库调取与所述查询条件相应的城市信息模型；

查询结果生成单元，用于将与所述查询条件相符合的城市信息模型按照预先设置的模式排列成查询结果表。