CN111460064B - 二三维gis服务平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了二三维GIS服务平台,包括:二维数据接入层:用于获取多源的GIS信息数据,其中,所述GIS信息数据至少包括:卫星遥感图像、无人机监测图像和地图数据;城市大数据接入层:用于获取城市综合数据,其中,所述城市综合数据至少包括:城市交通数据,城市企业数据和城市经济数据;三维数据转化层:用于将所述GIS信息数据导入3D建模软件构建三维空间模型,并将所述城市综合数据导入所述三维空间模型,构成由多个数据库组成的三维数据空间;云端服务层:用于构建云端网络和多源异构服务业务系统,所述多源异构服务业务系统通过云端网络连接所述三维数据空间连通;终端应用层:用于在所述三维数据空间和外部的终端设备之间构建通信通道。
Description
技术领域
本发明涉及城市交通领域,特别涉及一种二三维GIS服务平台。
背景技术
目前,现代城市需要满足城市居民生活各方面的需求,其中,交通需求是最重要的需求之一。而在城市交通中,GIS作为地理信息系统能够对城市交通的拥堵和交通事故方面起到遥感测绘和数据分析的功能。随着经济发展,个人车辆拥有量的增加,现有技术对城市交通进行实时监控的数据只能对城市交通起到实时监测功能,而对于城市交通的预警效果很低。对于城市交通不能从人员轨迹、车辆拥有量、区域经济等方面做出高效预测,防止交通堵塞和交通事故。
发明内容
本发明提供一种二三维GIS服务平台,用以解决城市交通不能从人员轨迹、车辆拥有量、区域经济等方面做出高效预测,防止交通堵塞和交通事故的情况。
一种二三维GIS服务平台,其特征在于,包括:
二维数据接入层:用于获取多源的GIS信息数据,其中,所述GIS信息数据至少包括:卫星遥感图像、无人机监测图像和地图数据;
城市大数据接入层:用于获取城市综合数据,其中,所述城市综合数据至少包括:城市交通数据,城市企业数据和城市经济数据;
三维数据转化层:用于将所述GIS信息数据导入3D建模软件构建三维空间模型,并将所述城市综合数据导入所述三维空间模型,构成由多个数据库组成的三维数据空间;
云端服务层:用于构建云端网络和多源异构服务业务系统,所述多源异构服务业务系统通过云端网络连接所述三维数据空间连通;
终端应用层:用于在所述三维数据空间和外部终端设备之间构建通信通道。
作为本发明的一种实施例,所述二维数据接入层包括:
数据获取模块:用于根据预设的数据端口对接源数据系统;其中,
所述源数据系统至少包括:卫星遥感系统、城市无人机实时监测系统和城市地图系统;
遥感监测模块:用于根据所述卫星遥感系统获取城市遥感影像图,获取遥感数据;
无人机监测模块:用于根据所述无人机实时监测系统获取城市实时动态图,获取动态数据;
数据处理模块:基于所述城市地图系统,将所述遥感数据和动态数据综合在城市地图系统中,生成实时数据图像;
数据提取模块:用于提取所述实时数据图像的纹理、属性信息和数字高程模型,并作为GIS信息数据。
作为本发明的一种实施例,所述数据提取模块包括:
数据划分单元:基于时间序列,将所述实时数据图像进行划分,获取数据图像集;
坐标提取单元:用于提取所述数据图像集中每个图像的平面坐标(x,y)和高程z的数据集;
第一模型构建单元:基于地形、等高线和预设的立体模型生成第一数字高程模型;
纹理贴图单元:用于通过所述纹理和属性信息,生成城市纹理贴图;
图层单元:用于在预设的图像编辑软件中编辑所述城市纹理贴图,生成基于点、线和面的图层;
第二模型构建单元:基于所述图层,对所述第一数字高程模型中的平面坐标和高程Z进行微调,得到所述数字高程模型。
作为本发明的一种实施例,所述城市大数据接入层包括:
接入模块:用于将所述大数据接入层与城市交通系统、城市地图系统、企业信息系统和大数据经济系统连接;
交通信息获取模块:用于根据所述城市交通系统,获取道路交通信息和车位信息;
轨迹获取模块:用于根据企业信息系统,获取企业人员信息和人员常规轨迹信息;
经济信息获取模块:用于根据所述大数据经济系统,获取人流和经济流向信息;
综合模块:用于将所述车位信息、道路交通系统、企业人员信息、人员常规轨迹信息和人流和经济流向信息导入所述城市地图系统,得到所述城市综合数据。
作为本发明的一种实施例,所述三维数据转化层包括:
第一建模模块:用于基于MapGIS建模软件,将所述GIS信息数据转化为三维模型贴图;
第二建模模块:用于基于Smart3D软件,将所述GIS信息数据中所述无人机监测图像中垂直、倾斜和水平等不同角度的倾斜影像和无人机的POSE数据转化为三维地理模型;
第三建模模块:用于基于点云建模软件,将所述GIS信息数据中卫星遥感图像中的点云数据转化为三维图像模型;
数据处理模块:用于根据所述三维模型贴图的再处理功能,通过三维地理模型增强地理三维空间精确度,通过三维图像模型增强像素,最终获得所述三维空间模型。
作为本发明的一种实施例,所述三维数据转化层还包括:
特征获取模块:用于获取所述城市综合数据的数据特征,根据所述数据特征分别建立数据库;其中,
所述数据特征至少包括交通特征、企业特征和经济特征三种;
数据库建立模块:基于云端框架和框架数据库管理工具,根据所述数据特征,分别建立多个特征数据库;
更新模块:用于将所述多个云端数据库分别预设的云端网络连接,对所述多个特征数据库中的内容进行更新;
数据空间构建模块:用于根据所述特征数据库的特征,在所述三维空间模型建立数据传输通道,组成所述三维数据空间。
作为本发明的一种实施例,所述云端服务层包括云端网络和多源异构服务业务系统:其中,
所述多源异构服务业务系统包括:
一体化注册运维模块:用于采集服务业务类型,根据所述服务业务类型以异构的方式建立不同服务业务与云端网络的连接通道,并通过同一注册信息作为所述不同服务业务验证信息;其中,每一种服务业务与所述云端网络存在一条连接通道;
一体化代理控制模块:用于通过反向代理机制,为所述不同服务业务提供统一代理出口,并根据所述不同服务业务的权重进行不同的权限控制;
一体化监控统计模块:用于根据所述统一的代理出口加入统计和监控接口记录所述不同服务的相响应、请求和流量;
作为本发明的一种实施例,所述代理控制模块包括:
服务信息获取单元:用于获取所述服务业务的数目n,服务参数a,b;
其中,所述wij代表第i服务业务的第j个服务向量;
所述CI表示最小特征权限;
判断所述CR是否小于1,当所述CR<1时,根据所述权重可以对服务业务进行控制;当所述CR>1时,根据所述权重不能够对服务业务进行控制。
作为本发明的一种实施例,所述终端应用层包括:
外部终端连接模块:用于基于云端网络在所述三维数据空间和外部终端设备搭建通信通道;
外部控制模块:用于在所述外部终端设备上设置应用节点,根据所述应用节点构建功能服务和数据服务,并根据所述功能服务和数据服务调取所述三维数据空间中的数据。
本发明的有益效果在于:本发明通过GIS系统上的地理信息和城市数据信息结合,实现对城市交通、发展和建设的大数据分析和预测。使得在做城市规划、城市交通调配和城市经济布局和发展上能够根据本平台的数据进行分析和支持。
本发明的其它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可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中一种二三维GIS服务平台的结构示意图;
图2为本发明实施例中闭环权重判断控制图;
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如附图1所示一种二三维GIS服务平台的结构示意图,包括:
二维数据接入层:用于获取多源的GIS信息数据,其中,所述GIS信息数据至少包括:卫星遥感图像、无人机监测图像和地图数据;
城市大数据接入层:用于获取城市综合数据,其中,所述城市综合数据至少包括:城市交通数据,城市企业数据和城市经济数据,本发明在实际实施时可以对接更多的数据系统,不局限于本发明中所阐述的三种。
三维数据转化层:用于将所述GIS信息数据导入3D建模软件构建三维空间模型,并将所述城市综合数据导入所述三维空间模型,构成由多个数据库组成的三维数据空间;
云端服务层:用于构建云端网络和多源异构服务业务系统,所述多源异构服务业务系统通过云端网络连接所述三维数据空间连通;
终端应用层:用于在所述三维数据空间和外部终端设备之间构建通信通道。
本发明的原理在于:本发明为一种GIS服务平台,主要用于城市服务。本发明具有二维数据转化功能,通过接入GIS信息的二维图像,而二维数据主要是遥感图像、无人机检测图像以及平面地图。通过接入城市大数据将城市交通数据,城市企业数据和城市经济数据,利用3D建模软件的转化功能,将城市大数据和二维数据结合起来,形成三维数据空间,每种数据可以作为数据库的形式融合到三维数据空间中。通过云端服务层,构建三维数据空间与外界控制设备连接的云端网络,云端网络可以接入因特网,实现数据更新。而在终端设备的应用上,通过云端网络构建与外接设备连接进行数据交换和指令传输的通信通道,实现数据交换。
本发明的有益效果在于:本发明通过GIS系统上的地理信息和城市数据信息结合,实现对城市交通、发展和建设的大数据分析和预测。使得在做城市规划、城市交通调配和城市经济布局和发展上能够根据本平台的数据进行分析和支持。
作为本发明的一种实施例,所述二维数据接入层包括:
数据获取模块:用于根据预设的数据端口对接源数据系统;其中,
所述源数据系统至少包括:卫星遥感系统、城市无人机实时监测系统和城市地图系统;
遥感监测模块:用于根据所述卫星遥感系统获取城市遥感影像图,获取遥感数据;
无人机监测模块:用于根据所述无人机实时监测系统获取城市实时动态图,获取动态数据;
数据处理模块:基于所述城市地图系统,将所述遥感数据和动态数据综合在城市地图系统中,生成实时数据图像;
数据提取模块:用于提取所述实时数据图像的纹理、属性信息和数字高程模型,并作为GIS信息数据。
本发明的原理在于:本发明在源数据的获取上,主要基于卫星遥感系统,通过卫星获得遥感测绘图,通过无人机检测系统,获取城市的实时动态,无人机监控城市的实时动态可以作为未来的发展方向,而在无人机执勤、无人机执法等方面,已经在运用中。获取的遥感数据、和动态数据可以根据地图生成实时动态的数据图像,在地图系统中进行显示,然后通过才去获取地图的实时数据图像,提取图像纹理、属性和数字高程模型等重要信息。
本发明的有益效果在于:在GIS信息的获取上基于合成的实时数据图像的提取图像纹理、属性和数字高程模型等重要关键信息,使得数据出更加节约,也更及精确。
作为本发明的一种实施例,所述数据提取模块包括:
数据划分单元:基于时间序列,将所述实时数据图像进行划分,获取数据图像集;
坐标提取单元:用于提取所述数据图像集中每个图像的平面坐标(x,y)和高程z的数据集;
第一模型构建单元:基于地形、等高线和预设的立体模型生成第一数字高程模型;
纹理贴图单元:用于通过所述纹理和属性信息,生成城市纹理贴图;
图层单元:用于在预设的图像编辑软件中编辑所述城市纹理贴图,生成基于点、线和面的图层;
第二模型构建单元:基于所述图层,对所述第一数字高程模型中的平面坐标和高程Z进行微调,得到所述数字高程模型。
本发明的原理在于:本发明通过基于时间对实时数据图像进行划分,基于时间序列,把实时数据图像按照时间段划分为一定时间内的平面数据图像,通过提取多个平面图像的坐标和高程组成数据集,生成数字高程模型,然后通过纹理和属性信息的城市纹理贴图对数字高程模型优化和微调,得到最符合实际状况的数字高程模型。
本发明的有益效果在于:本发明通过基于时间序列的划分方法,来得到划分后每个时间段的坐标和高程,在划分之后,重新取得的数据更加精确,而且只取坐标和高程构成数据集是对关键信息的提取,也过滤了图像中可能出现的干扰因素。
作为本发明的一种实施例,所述城市大数据接入层包括:
接入模块:用于将所述大数据接入层与城市交通系统、城市地图系统、企业信息系统和大数据经济系统连接;
交通信息获取模块:用于根据所述城市交通系统,获取道路交通信息和车位信息;
轨迹获取模块:用于根据企业信息系统,获取企业人员信息和人员常规轨迹信息;
经济信息获取模块:用于根据所述大数据经济系统,获取人流和经济流向信息;
综合模块:用于将所述车位信息、道路交通系统、企业人员信息、人员常规轨迹信息和人流和经济流向信息导入所述城市地图系统,得到所述城市综合数据。
本发明的原理在于:本发明在城市大数据接入室,需要接入城市大数据的各个必要的数据系统至少包括交通、企业和经济三方面。最后通过信息综合得到一个综合数据。
本发明的有益效果在于:本发明通过接入官方的数据系统,调取数据,保证了数据的全面性,当然,本发明可以接入更多的数据进行更加精确的城市规划分析。
作为本发明的一种实施例,所述三维数据转化层包括:
第一建模模块:用于基于MapGIS建模软件,将所述GIS信息数据转化为三维模型贴图;
第二建模模块:用于基于Smart3D软件,将所述GIS信息数据中所述无人机监测图像中垂直、倾斜和水平等不同角度的倾斜影像和无人机的POSE数据转化为三维地理模型;
第三建模模块:用于基于点云建模软件,将所述GIS信息数据中卫星遥感图像中的点云数据转化为三维图像模型;
数据处理模块:用于根据所述三维模型贴图的再处理功能,通过三维地理模型增强地理三维空间精确度,通过三维图像模型增强像素,最终获得所述三维空间模型。
本发明的原理在于:本发明通过MapGIS建模软件、Smart3D软件和点云建模软件三种建模软件得到三种不同的三维模型,最后通过提取各种三维模型的优点,得到最佳的三维空间模型。
本发明的有益效果在于:本发明在图像处理方面通过三种不同的3D软件,因此,使得三维空间模型对图像的优化性更好,进行成熟数据导入时,更加形象的以数据走向构成三维空间模型。
作为本发明的一种实施例,所述三维数据转化层还包括:
特征获取模块:用于获取所述城市综合数据的数据特征,根据所述数据特征分别建立数据库;其中,
所述数据特征至少包括交通特征、企业特征和经济特征三种;
数据库建立模块:基于云端框架和框架数据库管理工具,根据所述数据特征,分别建立多个特征数据库;
更新模块:用于将所述多个云端数据库分别预设的云端网络连接,对所述多个特征数据库中的内容进行更新;
数据空间构建模块:用于根据所述特征数据库的特征,在所述三维空间模型建立数据传输通道,组成所述三维数据空间。
本发明的原理在于:本发明通过城市数据的特征,构建多种城市数据库。最后通过云端网络与三维数据空间连接,构成数据传输的通道。这属于在云端网络内部的数据传输。
本发明的原理在于:本发明通过建立数据库和三维数据空间连接,实现在云端网络中三维数据的传输。
作为本发明的一种实施例,所述云端服务层包括云端网络和多源异构服务业务系统:其中,
所述多源异构服务业务系统包括:
一体化注册运维模块:用于采集服务业务类型,根据所述服务业务类型以异构的方式建立不同服务业务与云端网络的连接通道,并通过同一注册信息作为所述不同服务业务验证信息;其中,每一种服务业务与所述云端网络存在一条连接通道;
一体化代理控制模块:用于通过反向代理机制,为所述不同服务业务提供统一代理出口,并根据所述不同服务业务的权重进行不同的权限控制;
一体化监控统计模块:用于根据所述统一的代理出口加入统计和监控接口记录所述不同服务的相响应、请求和流量;
本发明的原理在于:本发明的云端服务由多源异构服务业务系统和云端网络构成,云端网络构成终端设备连接云端的多源异构服务业务系。多源异构服务与数据库连通,实现数据传输和一体化的服务构建。
本发明的有益效果在于:本发明通过一体化所有的服务内容,实现服务的多元一体。可以具有多个不同源数据进行数据一体化控制监测。
作为本发明的一种实施例,所述代理控制模块包括:
服务信息获取单元:用于获取所述服务业务的数目n,服务参数a,b;
其中,所述wij代表第i服务业务的第j个服务向量;
所述CI表示最小特征权限;
判断所述CR是否小于1,当所述CR<1时,根据所述权重可以对服务业务进行控制;当所述CR>1时,根据所述权重不能够对服务业务进行控制。
本发明的原理在于:本发明是一个反馈闭环处理的一个过程,通过信息获取和参数设置。通过权重判断矩阵得到权重,再通过计算服务向量,以及最大特征值,最后通过特征权限求得特征的判断值,基于判断值,判断能不能对服务业务进行控制。
作为本发明的一种实施例,所述终端应用层包括:
外部终端连接模块:用于基于云端网络在所述三维数据空间和外部终端设备搭建通信通道;
外部控制模块还包括:
应用单元:用于在所述外部终端设备上设置应用节点,根据所述应用节点构建功能服务和数据服务,并根据所述功能服务和数据服务调取所述三维数据空间中的数据。
终端应用层主要是通过云端网络连接外部终端设备,将每个终端设备作为一个应用节点,在应用节点上安装相关的APP程序实现功能服务和数据服务。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种二三维GIS服务平台,其特征在于,包括:
二维数据接入层:用于获取多源的GIS信息数据,其中,所述GIS信息数据至少包括:卫星遥感图像、无人机监测图像和地图数据;
城市大数据接入层:用于获取城市综合数据,其中,所述城市综合数据至少包括:城市交通数据,城市企业数据和城市经济数据;
三维数据转化层:用于将所述GIS信息数据导入3D建模软件构建三维空间模型,并将所述城市综合数据导入所述三维空间模型,构成由多个数据库组成的三维数据空间;
云端服务层:用于构建云端网络和多源异构服务业务系统,所述多源异构服务业务系统通过云端网络连接所述三维数据空间连通;
终端应用层:用于在所述三维数据空间和外部的终端设备之间构建通信通道;
所述三维数据转化层包括:
第一建模模块:用于基于MapGIS建模软件,将所述GIS信息数据转化为三维模型贴图;
第二建模模块:用于基于Smart3D软件,将所述GIS信息数据中所述无人机监测图像中垂直角度、倾斜角度和水平角度的倾斜影像和无人机的POSE数据转化为三维地理模型;
第三建模模块:用于基于点云建模软件,将所述GIS信息数据中卫星遥感图像中的点云数据转化为三维图像模型;
数据处理模块:用于根据所述三维模型贴图的再处理功能,通过三维地理模型增强地理三维空间精确度,通过三维图像模型增强像素,最终获得所述三维空间模型。
2.根据权利要求1所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述二维数据接入层包括:
数据获取模块:用于根据预设的数据端口对接源数据系统;其中,
所述源数据系统至少包括:卫星遥感系统、城市无人机实时监测系统和城市地图系统;
遥感监测模块:用于根据所述卫星遥感系统获取城市遥感影像图,获取遥感数据;
无人机监测模块:用于根据所述无人机实时监测系统获取城市实时动态图,获取动态数据;
数据处理模块:基于所述城市地图系统,将所述遥感数据和动态数据综合在城市地图系统中,生成实时数据图像;
数据提取模块:用于提取所述实时数据图像的纹理、属性信息和数字高程模型,并作为GIS信息数据。
3.根据权利要求2所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述数据提取模块包括:
数据划分单元:基于时间序列,将所述实时数据图像进行划分,获取数据图像集;
坐标提取单元:用于提取所述数据图像集中每个图像的平面坐标(x,y)和高程z的数据集;
第一模型构建单元:基于地形、等高线和预设的立体模型生成第一数字高程模型;
纹理贴图单元:用于通过所述纹理和属性信息,生成城市纹理贴图;
图层单元:用于在预设的图像编辑软件中编辑所述城市纹理贴图,生成基于点、线和面的图层;
第二模型构建单元:基于所述图层,对所述第一数字高程模型中的平面坐标和高程Z进行微调,得到所述数字高程模型。
4.根据权利要求1所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述城市大数据接入层包括:
接入模块:用于将所述大数据接入层与城市交通系统、城市地图系统、企业信息系统和大数据经济系统连接;
交通信息获取模块:用于根据所述城市交通系统,获取道路交通信息和车位信息;
轨迹获取模块:用于根据企业信息系统,获取企业人员信息和人员常规轨迹信息;
经济信息获取模块:用于根据所述大数据经济系统,获取人流和经济流向信息;
综合模块:用于将所述车位信息、道路交通系统、企业人员信息、人员常规轨迹信息和人流和经济流向信息导入所述城市地图系统,得到所述城市综合数据。
5.根据权利要求1所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述三维数据转化层还包括:
特征获取模块:用于获取所述城市综合数据的数据特征,根据所述数据特征分别建立数据库;其中,
所述数据特征至少包括交通特征、企业特征和经济特征三种;
数据库建立模块:基于云端框架和框架数据库管理工具,根据所述数据特征,分别建立多个特征数据库;
更新模块:用于将所述多个云端数据库分别预设的云端网络连接,对所述多个特征数据库中的内容进行更新;
数据空间构建模块:用于根据所述特征数据库的特征,在所述三维空间模型建立数据传输通道,组成所述三维数据空间。
6.根据权利要求1所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述云端服务层包括云端网络和多源异构服务业务系统:
所述多源异构服务业务系统包括:
一体化注册运维模块:用于采集服务业务类型,根据所述服务业务类型以异构的方式建立不同服务业务与云端网络的连接通道,并通过同一注册信息作为所述不同服务业务验证信息;其中,每一种服务业务与所述云端网络存在一条连接通道;
一体化代理控制模块:用于通过反向代理机制,为所述不同服务业务提供统一代理出口,并根据所述不同服务业务的权重进行不同的权限控制;
一体化监控统计模块:用于根据所述统一的代理出口加入统计和监控接口记录所述不同服务的相响应、请求和流量。
7.根据权利要求6所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述一体化代理控制模块包括:
服务信息获取单元:用于获取所述服务业务的数目n,服务参数a,b;
其中,所述wij代表第i服务业务的第j个服务向量;
所述CI表示最小特征权限;
判断所述CR是否小于1,当所述CR<1时,根据所述权重可以对服务业务进行控制;当所述CR>1时,根据所述权重不能够对服务业务进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种二三维GIS服务平台,其特征在于,所述终端应用层包括:
外部终端连接模块:用于基于云端网络在所述三维数据空间和外部终端设备搭建通信通道;其中,
所述通信信道具有唯一通信地址;
所述外部终端连接模块还包括:
应用单元:用于根据所述唯一通信地址在所述外部终端设备上设置应用节点,根据所述应用节点推送功能服务和数据服务,并根据所述功能服务和数据服务调取所述三维数据空间中的数据。
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