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1、三维GIS平台选型报告三维GIS平台作为三维地籍信息系统底层支撑平台，对整个三维地籍项目的建设起着关键性的作用，所以对GIS平台认真进行选型工作非常必要。一、三维GIS平台选型基本情况1、三维GlS选型分支三维GIS选型主要分为两个分支，第一个分支为国外成熟的GIS平台软件、skylineGoogIeEarthWorldWindArcglobe；第二个分支为国内一些较为著名的三维GlS软件:GeoGlobeCityMaker、EV-GIobeUniscopesso2、国外主要三维GlS平台对比说明表。维平台比较项目SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe（1）产品发展
2、历程及产品体系发展历程Skyline公司是一家从事地理信息的老牌企业，成立于1997年，致力于研究基于网络的三维GIS软件平台，成为基于网络3DEarth可视化软件与服务的领导者。自Skyline进入中国市场以来，一直积极参与三维数字城市建设与三维互联网产业服务，得到广泛的认可。目前版本于2011年3月底发行Skyline全套产品的新GoogleEarth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户从不同角度浏览地球。GoogleEarth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird,IKONOS及法国SPOTSoWorl
3、dWind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件，由NASAResearch开发，NASALearningTechnologies来发展，它是一个可视化地球仪，将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现，还包含了火星和月球的展现。软件用C#编写，调用微软SQLServer影像库TerrainServer来进行全球地形三维显示。它通过将遥感影像与SRTM高程（航天飞机雷达拓扑测绘）叠加生成三维地形。ArcGlobe是ArcGIS9.0之后出现的新产品，是ArcGlSDesktop产品的rcGIS3D分析扩展模块的核心应用程序；与ArCGlS同步目前版本为I
4、Oo维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe版本V6o产品体系Skyline系列软件由以下产品组成：TerraBuildcr系列产品：利用航空/卫星影像和高程数据创建三维地形数据集，提供三维地形场景；TerraExplorer系列产品：基于互联网和本地环境的三维场景浏览、编辑、分析和发布工具，提供功能强大的API,进行用户界面的定制或将三维环境整合成网络或桌面应用程序；TerraGate系列产品：提供强大的网络数据服务，实时传送3D地理数据；SpatialFrameworkServicesGoogleEarth客户端软件提供三个版本：个人免费版、PhI
5、S版、Pro版以及企业级解决方案，用于在企业内部部署GoogleEarth应用。WorldWind自NASA发布以来，至今最新版本为1.4是ArcGISDesktop产品的扩展模块ArcGIS3D分析中的一个单独的应用程序，无其他的模块。维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe(SFS)：通过网络以流方式传输WFS和WMS到客户端应用程序。(2)海量数据支撑解决海量数据的技术特点具备国际专利的海量影像、地形数据压缩技术大数据量的矢量数据支撑能力强，具有最先进的静态矢量缓存技术实时信息流(Streaming)通讯技术模型数据具有细节分级显示(LOD,Le
6、velofDetaiI)技术实现基于网络的三维地形数据的实时动态更新所支持的数据来源需来自于互联网影像数据管理一般，地形数据压缩技术不够完善，不能从技术上彻底解决海量栅格数据的管理技术,没有Streaming技术，矢量数据管理一般使用大量优化算法实现运行高效性，如动态LOD、智能权重、ProgressiveMesh等不能实现三维地形数据的实时动态更新影像数据管理一般，不具备地形数据压缩技术细节层次模型(LOD)技术,矢量的查询与显示相分离技术(查询和显示采用两套数据，用来显示的数据是经过预处理的建立的金字塔结构的文件数据)需要对影像、高程、矢量数据、 为了提高显示性能，ArcGIobe将数据分
7、块并按级别建立缓存和索引； 数据内部在不同细节等级处(比例)被自动分为许多块(tiles)； 创建多分辨率的数据表达(矢量要素只有一个细节等级)； 支持大数据量的矢量流方式发布机制，但浏览速度有限。 不支持影像的实时发布。维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe三维模型等数据进行切片处理，数据的预处理需要很长的处理时间支持多种数据格式，但不能直接使用源数据格式进行三维发布，需要进行数据转换；使用PNG32作为瓦片格式，数据量太大会占用大量的网络带宽；不支持流媒体方式的数据传输；影像、高程、矢量数据、三维模型、空间数据库等多源数据支持能力支持的影像数据格
8、式：imgecw、Sid、GeoTIFFbmp、JP2、J2K、JPG、GIF、UserdefinedbinaryrawxC1BADRG、CADRG、SingleCellCIB、OpenGlSWNSservers、NITF支持的高程数据格式：imgadf、bmp、ASCII-X,支持kml、kmz图层格式支持dae三维模型格式 导入数据格式：OSG、MDBs3ds、dxf、Shp,图像文件(JPG、BMP、TIFF、GIFxPNG等)，地形影像文件(IMG) 导出数据格式：OSG、MDB、3ds、dxf、图像文件图像文件(JPG、BMPPNG) 支持ArcSDE、OraCIe数据库，支持WFS
9、、SQLServer、PostGIS不直接支持Sketchup模型，需转化为MAX的模型，再合成导入平台 多源多尺度地形、影像、矢量和模型数据的无 ArcGlobe支持的数据类型包括： ArCGlS栅格数据,包括栅格目录； ArcGIS要素数据，包括文本注记； ArclMS图层；ArcGISServer中的MapServer图层；支持所有ArcGlS支持的数据格式，包括shapefiles%coverages、geodatabases、rasters、CAD等；支持的三维模型数据格式包括：3DStudioMax(*.3ds)、VRML和GeoVRML2.0(*.wr1)SketchUp6.0维
10、平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobeY,ZorZ(regulargrid)、Non-regularGridwithbreaklines、Userdefinedbinaryraw、dted、DTEDsinglecell(IncludingNIMADT0-DT3formatsUSGSSDTS(,ddf)支持的矢量数据格式：dxf、Shp、tlftxt、xlssfitsmdb、Indb、accdb支持的模型数据格式：DirectX(.X)、OpenFlight(.fit)、GoogleSketchUp6(.kml,.kmz,.dae)、点云模型缝集成 支持
11、.X、TIFF.GeoTiffJPG、USGSDEM、ArcInfoASCIIGrid、SHP等常见数据格式 支持ArcSDE、Oracle数据库 支持TIFF、GEO-TIFFBMP、JPEG、IMG(Erdas)、MrSlD、ECW等多种格式文件：SUPerMaP特有海量影像数据压缩技术SIT格式支持，大幅度提高海量影像 支持AutoCADDXFDWG、Arc/InfoEOOCoverage(NTPCUNIX)、MapInfoMIFTAB、ArcViewSHP、MapInfo、MicroStationDGN等类型数据的转入、转出。 不支持三维点云数据； 不支持模型的流方式加载； 不能支持E
12、CW.MRSID等常用的遥感数据格式。(*.skp)OpenFlight15.8(*.fit)和billboards(PN、JPEG、BMP、TIFF、GIF等)格式。维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe(,cpt)支持实时GPS定位数据支持实时视频传输数据支持的空间数据库有：WebMapServer、TerraGateServer、ArcSDERasterServer、ECWImageWebServer、WFS、TerraGateSFS(WFS)、ArcSDEDatabase、OrcaleDatabaseSQLServer2008、ODBCDat
13、abaseOracleSpatialDatabasesPostGRESQL维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe海量数据的处理和浏览效率影像和地形数据自动识别金字塔级别，地形数据集与原始数据的压缩比例约1：10,且不损失数据精度数据处理和网络访问过程，均可以实现网络化的多台电脑、多CPU协同运算，分担工作量、提高数据处理和浏览效率三维地形场景无缝浏览、矢量和三维模型等采用流方式提高浏览效率，三维模型浏览效率有待增强大场景的数据承载能力主要受硬件配置影响，平台本身不受限制可以通过互联网访问其自带服务器上的海量数据地形影像进行切块分割，对各个分块分别进行
14、地形的生产处理；大场景地形效果一般采用金字塔技术发布影像、地形、三维模型和矢量数据，而金字塔级别和数据分辨率、数据可见高度相关。金字塔级别需手动设置；场景地形效果一般 影像和地形数据逐级显示 不支持多源数据的实时动态加载 不支持三维特效展示手段的多样性（如动态贴图、骨骼动画、动态对象、漫游路径等） 对于海量数据支撑比较差，大数据量环境下地形场景浏览漫游不流畅； 模型的支撑数量有限，自身不能创建模型，需要从外部导入； 不支持三维特效展示手段的多样性（如动态贴图、骨骼动画、动态对象、漫游路径等）维平台比较项目SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe(3)空间管理分析功能空
15、间成果管理和展示可实现地表、地上、地下三维立体空间管理，有效集成多领域的空间数据和属性信息实现地下空间设施的浏览、查询、分析等功能支持地表以上的三维成果展示 支持地表以上的空间成果展示 支持地下空间的展示功能，但无分析功能 支持地表以上的空间成果展示 不具备地下空间的浏览和分析功能 支持地表以上的空间成果展示 有些不支持地下三维功能支持地表以上的空间成果展示可以模拟水井、矿、地下水以及地下储藏设施等地下特征，但不支持地下三维分析功能三维空间分析平台本身具备空间量测、空间查询定位、最佳路径、通视分析、视域分析、空间危险域分析、地形分析、剖面分析、日照分析、地下模式等V6新增了二维矢量的创建、裁切
16、、合并等数据编辑功能和属性查询功能、缓冲区分析、淹没分析、挖填方分析、碰撞检测等功能，以及空间量测、最佳路径、方案对比不支持矢量数据编辑空间量测、最佳路径、通视分析、视域分析、日照分析、以及针对规划行业的控高分析、方案比较、分类显示等功能不支持矢量数据在编辑功能具有量测功能：测量2D距离、3D直线距离、3D高度以及观察点与目标之间的距离、测量面积； 具有日照分析、最大建筑高度分析、三维网络分析等 根据图层的时间属性，随时间推移显示任何支持的图层或表，显示时态数据； 不支持3D分析工具条(等值线、最陡路径、通视线、剖面图等)；借助ESRl的二维平台，与其三维平台的挂接，能实现分析功能。维平台比较
17、项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe每个对象添加时间属性实现时序变迁功能可根据客户的具体业务需求，开发定制应用功能（如GPS实时跟踪、视频监控、控高分析、空间统计等）（4）系统集成和扩展能力数据标准的开放性，能否支持空间数据共享与服务产品基于服务的SOA构架能够很好的支持空间数据的共享与服务，并有成功案例遵循OGC标准，支持基于服务的数据交换（WMS、WFS、KMD产品基于服务的SOA构架能够很好的支持空间数据的共享与服务基于面向服务的架构（SOA）组织和管理各类空间数据服务，具有统一的技术标准，可以和行业内其他软件进行数据交换和协同工作。但尚不完善，不能很
18、好地支持共享与服务产品未涉及基于服务的SOA构架，仅支持KML数据格式，不能很好地支持共享与服务遵循OGC标准，支持基于服务的数据交换（WMS、WFS、KMD平台与其他系统集成能力可集成SurperMapArcGIS、MapTnfo等二维GIS系统及其数据，可集成可集成主流GIS平台做二次开发提供以主流GlS平台（GeoStar、MapTnfo和ArcInfo）的GISAPl接口，与现有二维GlS平台和数据的集成：需要转借助ESRI的二维平台，与其三维平台的挂接进行二三维联动维平台比较项目、SkylineGgleEarthWorldWindArcGlobe规划审批平台系统、电子政务平台系统、现
19、行办公自动化系统等。对ArcGIS的集成具有多个成功案例。换成软件本身的切片数据格式是否提供组件式二次开发，可定制开发功能是成熟标准化的商业平台，提供大量的API,具有二次开发定制功能；开发环境：JavaScript,C#,C+,VB,ASP,ASP.neto是成熟标准化的商业平台，提供少量的API,具有二次开发定制功能；开发环境：JavaScript,C#,C+,VB,SP,ASP.net。不是标准化的产品软件，提供SDK开发组件，可进行有限定制，开发功能一般，维护麻烦；开发环境：C#、C+、VB、Delphi、Java以及脚本。与GIS二次开发较多的ArCGlS平台较好的融合，开发较易，资
20、源多；不支持B/S架构(5)多级网络共享能力多级网络共享能力能够支持多用户并发访问，支持负载均衡以及网络集群计算服务可实现多个领域的多级网络的三维空间数据共享服务，可实现网络化实时动态更新提供网络化运营的系统开发定制支持多用户并发访问多个领域的多级网络的三维空间数据共享服务网络数据更新不取决于客户，而取决于google公司 支持多用户并发访问 可组建B/S网站系统 多级网络共享能力有待完善单独使用单机版的应用程序ArcGlobe无法实现网络共享需使用二三维免费浏览器ArcGISExplore调用ArcGISServer发布的数据实现网络化运营3、国内主要三维GIS平台简述。、弋维平台比较项目、
21、GeoGlobeGtyMakerEV-GlobeAnGeo(1)产品基本介绍及发展历程基本介绍GeoGlobe是武汉大学李德仁和龚建雅等教授花了近10年时间打造，由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研发的网络环境下全球海量无缝空间数据组织、管理与可视化软件。GeoGlobe提供了一系列三维可视化及应用的功能：可视化导航与操作、可视化查询与三维分析、兴趣点标注及定位等。还提供了二次开发功能，用户可以根据应用的需要自行设计界面，调用所提供的动态库进行二次开发。CityMaker是数字城市三维可视化平台，主要针对城市规划领域，提供覆盖规划设计、展示、评估、管理的全方位服务。提供从三维地理信息系统
22、建设到应用的全面解决方案。通过CityMaker三维地理信息平台，可以叠加显示城市面貌、规划图则、户籍信息、监控视频等各种二三维数据，还可快速集成已有专业系统，开展基于网络的三维专业应用。EV-GIobe具有大范围的、海量的、多源的数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规GlS软件集成，可方便快速构建三维空间信息服务系统，亦可快速在二维GlS系统完成向三维的扩展。EV-GIobe提供距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维GIS特色的空间分析功能。可以在EV-Globe中看到烟雾、尘暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。AnGeoServer是由高
23、德软件(Nasdaq:AMAP)研发并有自主知识产权，是AnGeo二三维地理信息系统软件产品体系中网络环境下运行的软件，由网络服务端和客户端(UniscopeBrowser)组成，服务端提供海量地形、影像、矢量和模型的发布共享功能，客户端提供海量三维空间数据的实时浏览、查询和分析等功能。发展历程GeoGlobe于2006年4月推出，1998年创立以来，一直专注于3DGIS可视化EV-Globe于2008年12月、2009年5月、7月分别发AnGeO2.0在2010年推出的AnGeoLO基础上，整合了高德维平台比较项目、GeoGlobeGtyMakerEV-GlobeAnGeo现已推出至GeoG
24、lobe2.Oo技术的研究及开发。目前已发布了CityMaker7。布了EV-GlobeSDK、EV-GlobeSea和EV-GlobeWeb版，并将于今年12月3日正式发布EV-Globe2.0o另一款三维软件Uniscope,nGeo2.0拥有单机版、浏览器版和客户端/服务器三种版本，在运行效率、多源数据融合和应用开发接口等方面都有大幅改善和提升。(2)重要特点重要特点GeoGlobe具有和WorldWind相似的功能，加入了实时三维量测等功能。能同时处理多种来源的数据，包括三维地形图、航拍影像图、三维模型，矢量数据，是GoogleEarth所没有的。GeoGlobe2.0提供了海量4D数
25、据(DEM、DOM、DLG、DRG)、地名数据、三维模型数据的完整解决方案。是面向规划设计师和建筑师的三维辅助设计软件，它将虚拟可视化技术融入设计过程，让设计师在三维环境下进行城市的设计、评估、分析和交流。它可以与3dsMAX等建模软件配合使用，支持材质编辑和物体运动编辑，支持火焰、喷泉、爆炸和雨雪等虚拟现实效果的制作等。EV-Globe基于组件式开发，所有功能以控件或类的方式封装在d中，用户可以很方便进行各种功能定制，甚至将EV-Globe嵌入各类信息系统中。EV-Globe具备在普通PC机上就能实现的海量三维模型和影像流畅地进行各项漫游操作的功能。此外在EV-Globe服务器端，用户可根据
26、需要绑定常规GIS平台如SuperMap,ArcGIS等。提供“数据-软件-网络-应用”四位一体的三维地理信息服务完整解决方案，具有以下优势。实现海量三维模型数据的浏览和管理，在全球、城市、街区、室内进行连续、实时和平滑浏览，实现真实感与美感的和谐统面向服务的架构，用户可自定义扩展服务，跨网络、跨平台无缝聚合第三方服务；面向网络应用环境，支持数据分布式部署和服务分布式部署，以构建企业级分布式体系结构3DGIS应用。(3)产品形式及应用产品形式GeoGlobeServer、CityMakerNetwork：专业EV-GlobcSDK（开发包）、EV-GlobeUniscopeBrowser、数字
27、北京、数维平台比较项目、GeoGlobeGtyMakerEV-GlobeAnGeoGeoGlobeBuilder、GeoGlobeViewero的城市级三维地理空间信息网络应用平台；CityMakerProfessional：专业的城市规划三维分析软件；CityMakerBuilder：城市级三维地理空间创建软件平台；CityMakerDesigner：面向规划设计师和建筑师的三维辅助设计软件；CityMakerSimulationSystem：专业的多通道三维模拟仿真软件。Pro（数据浏览工具）、EV-GlobeGreater（数据制作工具）、EV-GlobeDatasets（影像数据集）。
28、WOrldDeSigner、UniscopeServer、TerrainBuilder、ModelBuildero项目应用天地图、飞来峡水库动态监控管理系统一期三维地理信息系统、浙江省政务三维电子地图平台等。数字北京、数字斯图加特、虚拟圆明园、上海世博会虚拟现实系统等。全国海岛海岸带三维可视化信息系统、中石油海外应急系统、中国石油中长期油气管网建设预测分析、宁波镇海环保三维影像浏览系统、遨游天府一四川省地理空间三维管理系统。天山天池景点展示系统、上海、常州、宁波等近二十个三维数字城市建设项目。二、项目的目标和计划按照总体规划、分步实施的思路，从三维地籍信息系统建设需求出发，我们的地籍建设要走“
29、二三维地籍混合管理”的构架，这就决定了我们的三维GIS平台软件要能很好的跟原二维系统平台进行集成同时满足最大化的兼容，同时还要解决原二维系统所无法解决的地籍需求。1、项目的基本实现目标（1）三维空间数据生产入库模块。（2）实现二维浏览与二维宗地浏览的无缝衔接。（3）设计制作三维形式的业务图表。三、三维GIS平台选型总结（1）三维GiS平台的选型应考虑资源复用，我们的空信平台及其它三维项目均以Skyline为三维平台，平台在内部有良好的使用经验，本项目也可以使用由空信部Skyline发布的三维数据服务，可以尽可能的节省项目开支及加强已有资源的复用。（2）三维GIS平台作为三维地籍信息系统的底层支撑软件，软件的选型对整个三维地籍系统建设起关键作用，平台软件必须能承载海量数据的处理和浏览效率。（3）三维地籍系统要形成对二维地籍信息系统的功能补充，需要实现和二维地籍信息系统的无缝集成。（4）综合以上总结，三维GlS平台最适合的底层支撑平台为SkyIine。
