科技成果

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成果名称: 省级应急三维辅助决策平台关键技术研究与应用

成果登记号: 9612021Y0988

第一完成单位: 自然资源部陕西基础地理信息中心

联 系 人: 刘彦军

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 地球、空间与海洋

应用行业: 公共管理、社会保障和社会组织

成果简介:

依托陕西省"十二五"、"十三五"应急体系建设规划,基于最新的三维地理信息技术、虚拟现实技术、云计算等技术,开展省级应急三维平台关键技术研究与应用工作,为省级应急管理工作有效应对重特大灾害及突发事件提供了准确的地理信息分析服务和数据支撑。

1、技术内容 本项目紧密结合省级应急信息化管理与辅助决策应用需求,针对省级应急地理信息数据形式较为单一、分析和服务能力相对不足等问题,开展了海量三维数据管理、三维数据融合优化、多源三维集成建模、多维应急地理信息服务集成联动等关键技术研究,形成了省级应急三维辅助决策平台解决方案,完成了省级应急三维地理信息指挥系统的设计与实现。

1)海量三维地理信息数据管理与调度 对省级海量三维数据组织、管理和渲染技术进行了研究:采用非关系数据库和关系数据库的混合架构模式,通过高效的文件组织、针对不同管理对象的统一索引构建,实现了三维数据的高效管理;采用大规模复杂场景实时渲染技术、实时遮挡裁剪、数据动态装载等算法技术,实现了三维场景的高效调度。

2)多源三维数据融合和优化 对矢量、影像、地形、模型等多源三维数据的融合和优化技术进行了研究:一是形成了一套不同分区之间数据自动内插、平滑、羽化的算法,实现数据的无缝集成;二是针对三维场景道路塌陷、架空,模型飘在空中或钻入地下等问题,形成了一套兼顾地表地物信息的三维地形修正和优化技术,解决了海量地形数据处理、道路坡高比自动优化、DEM跨图幅接边、DEM数据置平、DEM过渡接边等技术难题。

3)多源三维数据集成建模 融合倾斜摄影、正射影像、车载激光扫描、室内移动扫描等多源三维数据资源,形成了从传统手工建模、倾斜摄影建模、室内三维激光扫描和点云建模、批量化放样建模等面向不同建模场景、全流程的解决方案:针对建筑物建模,形成了基于倾斜摄影操作工艺的数据建模方案;针对室内建模,以SLAM技术和高精度POS辅助为技术核心,完成了室内建模;针对道路建模,融合车载激光扫描数据成果,提出了基于规则的参数化批量三维建模技术,通过定义一系列规则和模板,驱动和约束三维模型的自动构建。

4)实景数据采集、服务与应用 对360实景数据的采集、处理与应用技术进行了研究,形成了一体化、全流程、专业化的实景数据生产体系和解决方案:一是对目前主流厂商的全景数据格式进行了深入研究,构建了通用的实景数据模型;二是针对道路实景和室内实景的不同应用需求,开发研制了兼容轻量级室内全景与重量级道路实景的产品应用模型;三是采用分布式主从部署模式和服务分发技术,实现了海量实景服务的快速响应。

5)多维多源应急地理信息服务集成和联动 针对应急地理信息共享服务应用需求,引进Redis内存数据库、Shiro统一权限认证体系、分布式日志L、规则引擎等技术,为应急管理提供了包括二维、三维、实景等内的一站式的地理信息服务应用。

采用基于空间消息驱动的多维地理信息联动展示分析技术,实现了各类应急业务在二维地图、三维地图、街景地图和室内实景地图的同步查询、多屏展示和联动分析功能。

6)基于地理信息的应急辅助决策自动建模框架 提出了面向应急决策指挥的信息集成建模框架,基于微服务架构理念,研究基于事件驱动的空间信息服务组合技术,实现应急辅助决策集成建模和计算,形成了以应急事件为主线,以地理信息决策分析为依托,从事件接报、辅助分析、大数据展示、预案参考、态势标绘、事件评估等一套智能化的应急突发事件处置方案。

3、应用推广及效益情况 通过项目研究,形成了省级应急三维辅助决策平台解决方案,已应用于陕西省应急三维地理信息指挥系统、内蒙古应急地理信息平台等工程中,已取得直接经济效益为3600万元,为应急管理有效应对重特大灾害及突发事件提供了准确的地理信息服务支撑。

4、授权专利情况 通过项目研究,形成了包括三维时空数据管理、数据融合优化等工具,开发了街景、全景、异构服务汇聚、应急辅助决策等软件产品,形成了数据、软件、接口等相关标准规范。

目前已获得软件著作权4项,专利发明1项(审查中)。

5、历年获奖情况 目前,项目研究成果已应用于陕西省应急三维地理信息指挥系统、内蒙古应急地理信息平台等工程中,相关项目先后获得中国地理信息优秀工程奖金奖2项,银奖1项。