專利名稱：一種智能分析gis系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及GIS應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于高清大屏的智能分析GIS系統(tǒng) 快速響應(yīng)的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著數(shù)字中國(guó)工程的不斷建設(shè)，一種基于超大屏幕GIS空間分析、展示平臺(tái) 的應(yīng)用范圍越來越廣泛。設(shè)想在某個(gè)應(yīng)用要求中，既要求對(duì)空間地理信息進(jìn)行全景情況實(shí) 時(shí)把握，顯示在一個(gè)超大屏幕上，同時(shí)又要求在觀察全景勢(shì)態(tài)變化的時(shí)候，要求對(duì)地理空間 信息上的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析處理。舉個(gè)例子，如交通調(diào)度中心，一方面要了解全市所有道路的交 通狀況，同時(shí)要求對(duì)重點(diǎn)路段進(jìn)行有效的車流、疏導(dǎo)監(jiān)控。 在這樣的應(yīng)用需求中，一個(gè)"GIS可視化輔助決策系統(tǒng)"不只是僅僅顯示高清圖片， 還要求其具有一定的智能分析能力，如最短路徑、最優(yōu)路徑、重點(diǎn)防范區(qū)域、區(qū)域內(nèi)可調(diào)度 資源等等，智能化的分析信息幫助為用戶決策進(jìn)行輔助分析，因此，在超大的屏幕上要求高 清的顯示地圖，同時(shí)要求快速響應(yīng)，要求對(duì)地圖上的圖元元素進(jìn)行分析，完成對(duì)決策的輔助 分析功能，就是其需求的兩個(gè)關(guān)鍵要素。 現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)無法將兩者結(jié)合起來同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)功能；既要在超大的屏 幕上高清的顯示地圖，同時(shí)又要對(duì)地圖上的圖元元素進(jìn)行分析，完成對(duì)決策的輔助分析，兩 者很難同時(shí)兼顧。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能分析GIS系統(tǒng) 在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)及方法，既能滿足高清GIS地圖的顯示，又能滿足高效的智 能化分析決策需求。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏 上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其包括 空間矢量數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)矢量圖形格式的地理空間信息； 地圖發(fā)布服務(wù)器，用于提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，這些光柵圖片 地圖與所述空間矢量數(shù)據(jù)庫的矢量圖形格式的地理空間信息一一對(duì)映；
GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，用于從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及三維建模數(shù)據(jù)， 將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；或者用于將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā) 送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端； 大屏高清顯示端，用于對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送過來的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn) 行顯示； GIS智能分析終端，用于根據(jù)所述大屏高清顯示端顯示的地圖信息，從所述空間矢 量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件。 具體地，所述地圖發(fā)布服務(wù)器包括地圖數(shù)據(jù)輸入模塊，其與第三方地圖服務(wù)模塊 相連。 所述大屏高清顯示端設(shè)置有管理模塊，用于對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù) 進(jìn)行分布運(yùn)算集中管理。 本發(fā)明還提供了一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的方法，其包括以 下步驟 A、構(gòu)建空間矢量數(shù)據(jù)庫與地圖發(fā)布服務(wù)器，將矢量圖形格式的地理空間信息存儲(chǔ)
到空間矢量數(shù)據(jù)庫；所述地圖發(fā)布服務(wù)器提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，這些
光柵圖片地圖與所述空間矢量數(shù)據(jù)庫的矢量圖形格式的地理空間信息一一對(duì)映； B、GIS標(biāo)準(zhǔn)組件從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)
據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端； C、對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行顯示； D、根據(jù)所述大屏高清顯示端顯示的地圖信息，從空間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間
信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件； E、GIS標(biāo)準(zhǔn)組件將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口
數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端，預(yù)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)更新顯示。 本發(fā)明由于在大屏高清顯示端上顯示的地圖內(nèi)容與GIS智能分析終端的地圖數(shù) 據(jù)格式可以保持不一致性，僅在空間數(shù)據(jù)等硬性指標(biāo)上保持一致；GIS系統(tǒng)智能分析終端 是基于方便分析與操作的矢量格式的地圖，而在大屏高清顯示端是方便表現(xiàn)的由三維地形 配合帶有實(shí)際地理信息的真實(shí)圖片合成的地圖，這樣既可以對(duì)高清GIS地圖進(jìn)行三維顯示 及操作，又滿足了高效的智能化分析決策。


圖1是本發(fā)明一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)方法的流程圖；
圖3是本發(fā)明在一種實(shí)施方式中的應(yīng)用場(chǎng)景圖； 圖4是圖1中GIS智能分析終端與大屏高清顯示端互動(dòng)的核心運(yùn)算流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1所示的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖，該系統(tǒng)包括 空間矢量數(shù)據(jù)庫l，其內(nèi)存儲(chǔ)了矢量圖形格式的地理空間信息；用戶要進(jìn)行的地 理信息空間分析都是基于此空間矢量數(shù)據(jù)庫提供的矢量圖形格式的地理空間信息；
地圖發(fā)布服務(wù)器2，其用于提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，這些光柵圖 片地圖與上述空間矢量數(shù)據(jù)庫1的矢量圖形格式的地理空間信息一一對(duì)映；其可以滿足用 戶的地圖展示需求，如果用戶需要3D地圖的相關(guān)內(nèi)容，即可以利用3D建模的相關(guān)數(shù)據(jù)；
GIS標(biāo)準(zhǔn)組件3，用于從所述地圖發(fā)布服務(wù)器2中獲取光柵圖片地圖及三維建模數(shù) 據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；或者用于將GIS智能分析終端5實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；
大屏高清顯示端4，用于對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件3發(fā)送過來的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行索 引、優(yōu)化、重新編碼、3D建模等預(yù)處理后進(jìn)行顯示；在預(yù)處理中將大量的沒有變化的內(nèi)容存 放在高清大屏顯示端，并作相應(yīng)的優(yōu)化會(huì)大大提升顯示與操作速度； GIS智能分析終端5，用于根據(jù)所述大屏高清顯示端4顯示的地圖信息，從所述空 間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給所述 GIS標(biāo)準(zhǔn)組件。 在解決本發(fā)明的過程中還有兩個(gè)異常困難的問題需要解決 1、在高清超大屏的地圖中，圖的大小是一般屏幕圖片的N倍，大大的占用系統(tǒng)的 資源，這樣讓最簡(jiǎn)單的刷新操作變得異常的消耗資源，從而讓系統(tǒng)變得很慢，讓用戶無法容 忍，從而變得不可行。 2、在高清大屏的地圖中，其圖元元素是一般屏幕的N次方級(jí)，如果對(duì)其進(jìn)行智能 分析其算法級(jí)別為N的N次方級(jí)，普通的刷新都很慢的情況下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行百萬級(jí)的算法運(yùn) 算，其結(jié)果可想而之，運(yùn)算加呈現(xiàn)就慢得驚人了 。 下面參照?qǐng)D1和圖2來具體描述本發(fā)明是如何解決上述兩個(gè)問題的 1、首先通過GIS平臺(tái)，構(gòu)建一個(gè)GIS操作系統(tǒng)(空間矢量數(shù)據(jù)庫)。其要求是能夠
擁有用戶需求分析的所有地理空間信息的資源，并按圖元元素獨(dú)立存儲(chǔ)，便于用戶做各種
分析；可以選用超圖公司開發(fā)的GIS平臺(tái)，以O(shè)racle為空間數(shù)據(jù)庫的保存地址，保存為矢量
地圖格式。它是用戶地理信息的空間分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；(矢量格式圖形是指對(duì)圖形中的
每一個(gè)元素進(jìn)行獨(dú)立標(biāo)識(shí)描述的一個(gè)方法，我們要求地理空間信息采用矢量格式進(jìn)行存儲(chǔ)
是為了 對(duì)每一個(gè)地理空間元素與任意其它元素之間的關(guān)系能進(jìn)行準(zhǔn)確分析，找出其關(guān)聯(lián)
關(guān)系)； 2、利用GIS平臺(tái)輸入地片功能，構(gòu)建用戶使用的地圖發(fā)布服務(wù)器。要求能夠 滿足用戶的地圖展示需求，如果用戶需要3D地圖的相關(guān)內(nèi)容，即要求服務(wù)能夠提供3D建模 的相關(guān)數(shù)據(jù)。利用超圖GIS平臺(tái)的地圖輸入功能，將矢量圖層按用戶關(guān)注級(jí)別，變動(dòng)級(jí)別進(jìn) 行分類處理，將不常變化的部分與用戶長(zhǎng)期需要觀察的部分，生成地片，發(fā)送到地圖發(fā) 布服務(wù)器上，以備用戶提取使用。(地圖發(fā)布服務(wù)器，是指與GIS矢量數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)的一個(gè)光 柵圖片地圖服務(wù)器，可以是由矢量數(shù)據(jù)庫空間合成出來的地片，也可以是衛(wèi)星，航拍等 等各類圖片，要求與空間矢量數(shù)據(jù)庫的相關(guān)元素內(nèi)容的位置是一一對(duì)映的；同時(shí)在該圖片 服務(wù)器上，有相關(guān)地理信息的高層數(shù)據(jù)，即山的高度、海拔，每個(gè)點(diǎn)的具體數(shù)據(jù)，通過這些數(shù) 據(jù)，客戶端能夠建立一個(gè)地理信息的3D模式，該模式通過服務(wù)提供的地片作為皮膚， 就可以重現(xiàn)真實(shí)地理信息)； 在上述步驟中，也可以由第三方地圖服務(wù)提供地圖，在具體方案中，我們?cè)诙x生 成了自己的矢量地片后，好像一般的地圖冊(cè)一樣，用不同的色塊嚴(yán)格區(qū)分了各個(gè)行政 區(qū)域，方便用戶的用戶操作與使用，可是在視角上用戶希望看見真實(shí)的影像地圖與之對(duì)比， 掌握真實(shí)情況，為此我們?cè)谝宰约旱姆?wù)器上讀取矢量地圖的同時(shí)，在GOOGLE EARTH等公 開的OGC服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器上讀取了與矢量地圖相對(duì)映的影像地圖，并由經(jīng)緯度坐標(biāo)將二 者對(duì)映起來。讓二幅地圖在坐標(biāo)上重合，這樣就可以讓用戶實(shí)際操作過程中，可以任意切換 二種地圖的顯示方式。
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3、通過GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，將地圖服務(wù)的地片與相關(guān)的3D建模數(shù)據(jù)取下來，通過 翻譯成標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給大屏高清顯示端系統(tǒng)；在眾多的GIS平臺(tái) 與3D建模數(shù)據(jù)格式中，完全實(shí)現(xiàn)支持所有格式，就需要一個(gè)把各種不同的格式、語言翻譯 成大屏高清顯示端能夠唯一識(shí)別的格式與方法，即不同入口進(jìn)入，同一出口實(shí)現(xiàn)所有功能； 用戶通過GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，利用0GC國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，將服務(wù)器端的地圖按經(jīng)緯度讀取下來，將其轉(zhuǎn) 化成用戶超大屏幕顯示的光柵坐標(biāo)，傳送給超大屏幕端。 4、大屏高清顯示端通過對(duì)地圖進(jìn)行索引、優(yōu)化、重新編碼、3D建模等預(yù)處理，形成 大屏高清顯示端專有顯示格式。(在高清地圖信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)就會(huì)很慢，而且關(guān)于地圖的 相關(guān)信息其變動(dòng)是很少的，所以在預(yù)處理中將大量的沒有變化的內(nèi)容存放在高清大屏顯示 端，并作相應(yīng)的優(yōu)化會(huì)大大提升顯示與操作速度)；在高清顯示端，系統(tǒng)采用將地片按 顯示單元大小，優(yōu)化存貯，利用圖片數(shù)據(jù)庫對(duì)圖片快速定位快速讀取進(jìn)行最大的優(yōu)化。
5、大屏高清顯示端將圖片顯示在大屏上，可以對(duì)其進(jìn)行快速的平移、放縮、旋轉(zhuǎn)等 專業(yè)控制管理。在操作方面，我們采用相對(duì)獨(dú)立操作，集中管理的方式進(jìn)行處理，在大屏上 高清顯示之后，可能中心點(diǎn)與用戶關(guān)心的位置不一致，也許地圖太大，大到大屏都無法顯示 完整，或顯示內(nèi)容用戶感覺不夠詳盡，所以會(huì)在智能分析平臺(tái)端(地圖操作平臺(tái)端)對(duì)地圖 進(jìn)行簡(jiǎn)單的平移、放縮、旋轉(zhuǎn)等管理控制，而這些指令如果通過平常的操作端方式去做，由 操作端操作完成后同步過去，速度會(huì)很慢，這里我們提供指令量化方式，由大屏高清顯示端 自行完成所有操作，用戶只需告訴它什么操作做多少量，這樣經(jīng)過用戶調(diào)整后，大屏高清顯 示端會(huì)得到一個(gè)用戶滿意的一個(gè)視角與視野進(jìn)行想要的智能分析； 6、在GIS分析客戶端，利用GIS平臺(tái)，制作GIS智能分析終端，與用戶的業(yè)務(wù)信息 相關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)有空間分析信息的一套可視的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在這一個(gè)系統(tǒng)中，用戶的業(yè)務(wù)信 息會(huì)與地圖的空間信息建立一定的關(guān)聯(lián)，比如說，在某條道路上有多少治安崗?fù)ぃ卸嗌僦?安案件，重大事件有多少起，一年內(nèi)該區(qū)域車禍死亡人數(shù)等等。讓與用戶有關(guān)的業(yè)務(wù)信息在 空間與時(shí)間上形成一個(gè)交集并用圖形表現(xiàn)出來。比如說當(dāng)用戶想知道在最近上一年內(nèi)廣 州市內(nèi)車禍發(fā)生最多的十條街道；這時(shí)系統(tǒng)會(huì)在矢量數(shù)據(jù)庫中先找到廣州的街道有那些， 然后對(duì)每條街道做一個(gè)緩沖區(qū)域，表示在這個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生的車禍都是這個(gè)道路范圍內(nèi)，然 后根據(jù)這個(gè)范圍內(nèi)的標(biāo)志性建筑，道路信息，坐標(biāo)信息等等，在車禍數(shù)據(jù)庫中找查出車禍數(shù) 量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，取前十個(gè)道路的情況告訴用戶；或者智能列出最短路徑也必需用到矢量格式 的地理空間信息進(jìn)行處理，沒有矢量格式的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)不知道那條道路與那條道路聯(lián)通 的，那條道路與那個(gè)建筑相隔多遠(yuǎn)； 7、利用GIS平臺(tái)的圖層管理功能，將用戶業(yè)務(wù)層的空間信息與用戶操作的空間分 析結(jié)果，與碎小圖片的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)截取。當(dāng)智能分析出結(jié)果之后，或用戶標(biāo)注了地圖上的 信息與空間更改之后，地圖上的相關(guān)信息改變了，這樣的改變需要放在大屏高清端同時(shí)顯 示，一般是采用網(wǎng)絡(luò)傳輸來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)大塊數(shù)據(jù)塊時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸慢，同時(shí)當(dāng)?shù)貓D出現(xiàn)大塊 內(nèi)容刷新時(shí)，有明顯閃爍與資源消耗較大，采用碎塊小圖片的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)截取，并發(fā)送到 高清端局部更新處理，可以看見大屏高清顯示端與智能分析端同步顯示的實(shí)時(shí)效果。
在這個(gè)圖形表現(xiàn)中，有些只是一個(gè)圖表，有些會(huì)直接在地圖上表示出來，如同，某 條道路的某個(gè)地段車流量超負(fù)荷，有塞車現(xiàn)象，用紅色表示；有滯留現(xiàn)象用黃色表示；暢通 無助用綠色表示等等。總之，當(dāng)變化發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)將對(duì)該變化部分進(jìn)行一次截圖。當(dāng)變化在
7實(shí)時(shí)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)不斷的截取變化部分的圖片，可是變化部分可能不是一個(gè)地點(diǎn)，所以 系統(tǒng)將會(huì)分區(qū)域，按最小變化區(qū)域的大小動(dòng)態(tài)截圖。 8、按GIS的空間位置與變化碎小圖片方式，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)送到GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，通過翻 譯成標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的接口 ，將數(shù)據(jù)送進(jìn)大屏高清顯示端系統(tǒng)。 當(dāng)系統(tǒng)得到這一系列動(dòng)態(tài)變化的圖片后，會(huì)給它們附上相應(yīng)坐標(biāo)位置以及變化的 種類，該種類是指，這個(gè)變化是臨時(shí)性有強(qiáng)時(shí)性的變化(如GPS跟蹤)，還是分析結(jié)果性的弱 變化如人口統(tǒng)計(jì)圖，還是地圖地理性質(zhì)的變改，如橋梁倒塌等等。因?yàn)楦咔宄笃聊嵌说娘@ 示將會(huì)根據(jù)不同的情況，進(jìn)行不同方式的疊加顯示工作。 根據(jù)上述描述，GIS智能分析終端與大屏高清顯示端互動(dòng)的運(yùn)算過程具體可參考 圖4中的流程圖； 9、由高清顯示端系統(tǒng)，進(jìn)行高速、高效的圖片疊加顯示，并對(duì)其操作進(jìn)行高效、高
快的管理。這一步就是最后的呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)在超大屏上的實(shí)時(shí)變化的過程。 其中步驟1、2屬于GIS的服務(wù)功能，其主要目標(biāo)是為高清大屏提供不常變化的地
片，這里可以用多臺(tái)GIS服務(wù)器進(jìn)行共同完成，甚至可以采用多種不同平臺(tái)的GIS服務(wù)
器，只要其滿足OGC的國(guó)標(biāo)GIS通用標(biāo)準(zhǔn)即可，可以想象從GOOGLE Earth、world wind的服
務(wù)器上取我們想要的地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行高清大屏智能分析，也可以按自己意愿布局相應(yīng)的GIS
服務(wù)器。 步驟3、8為GIS與超大屏接合的重要部分，其功能是屏蔽不同GIS之間的差異，屏 蔽GIS系統(tǒng)與超大屏幕之間空間計(jì)算分析與顯示操作分析之間的差異，簡(jiǎn)而言之就是，讓 超大屏幕管理好顯示操作的計(jì)算，空間分析計(jì)算讓GIS系統(tǒng)去完成。而它最重要的就是為 超大屏顯示GIS地圖提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的快速接口轉(zhuǎn)化功能。 4、5、9為大屏顯示端系統(tǒng)，可以根據(jù)大屏的大小進(jìn)行靈活分布，如對(duì)六屏幕 (6X1024X768)以下的需求，可以配置一臺(tái)高性能的機(jī)器對(duì)顯示端系統(tǒng)進(jìn)行管理，如果要 求3D地形地勢(shì)模型+六個(gè)屏幕以上的超大屏系統(tǒng)，建議采用分布式陣列系統(tǒng)進(jìn)行配置，目 前VT0RN公司的，XLAN硬件系統(tǒng)就是該分布式陣列模式管理大屏的，可以利用陣列機(jī)器的 性能進(jìn)行分布運(yùn)算集中管理模式，對(duì)大屏進(jìn)行有效、快速的管理，滿足高清、高速的需求。
關(guān)于6、7GIS系統(tǒng)采用GIS空間分析GIS系統(tǒng)與用戶業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)相接合，在空間
上與業(yè)務(wù)信息上為用戶提供專業(yè)的分析，對(duì)用戶決策提供良好的輔助決策功能。在這里用 戶使用的一般性的PC終端，可以由多個(gè)終端PC同時(shí)進(jìn)行多領(lǐng)域、多方向的智能化分析，將 分析結(jié)果匯總到步驟8進(jìn)行統(tǒng)一、完整的顯示在超大屏幕上，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供直觀、充分的 客觀信息。 如此該系統(tǒng)即可以分為三大功能服務(wù)塊，一、空間地圖顯示服務(wù)部分；二、高清地 圖顯示、操作、控制功能部分；三、GIS系統(tǒng)智能分析系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)與用戶的業(yè)務(wù)密切關(guān) 聯(lián)。 在這三個(gè)部分中，即密切相關(guān)又相對(duì)獨(dú)立，即對(duì)立又統(tǒng)一，比如說空間地圖顯示 部分是由GIS平臺(tái)與地理實(shí)際數(shù)據(jù)生成而來，即可以由本地地圖源生成，也可由第三方地 圖提供方提供，只要符合OGC等國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，就能成為該系統(tǒng)的地圖服務(wù)端。這樣為正在 建的數(shù)字中國(guó)就能輕松的引進(jìn)到這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，即中國(guó)政府出面建立的45T的數(shù)據(jù)地圖， 可以為我們的用戶提供這樣的空間地圖顯示部分的服務(wù)，而我們的用戶在超大屏這端只需要指定常用的地區(qū)范圍即可。 在超大屏幕顯示這端以地片控制為核心，在超大屏上進(jìn)行呈顯，主統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn) 接口為方式，利用多設(shè)備的渲染集群方式完成3D建模與控制。這樣在超大屏幕端顯示更 加有利于空間呈現(xiàn)，更有利于可視化輔助決策系統(tǒng)的表示力，因?yàn)樵诔笃聊簧系娘@示內(nèi) 容可以與GIS空間智能分析端的表示形式保持不一致性，僅在空間數(shù)據(jù)等硬性指標(biāo)上保持 一致。比如說，GIS系統(tǒng)智能分析系統(tǒng)與超大屏幕顯示同一塊地理數(shù)據(jù)信息，在GIS系統(tǒng) 智能分析系統(tǒng)這邊是方便分析與操作的矢量模式的地圖，而在超大屏幕一邊是方便表現(xiàn)的 3D地形配合實(shí)際地理信息的真實(shí)圖片合成的地圖，二者在數(shù)據(jù)一級(jí)是對(duì)等的，在分析結(jié)果 一級(jí)是對(duì)等的，可是在可視化表現(xiàn)上，在理解程度的表示下，超大屏幕就大大的優(yōu)于終端一 邊。 在GIS系統(tǒng)智能分析系統(tǒng)一端，其關(guān)鍵在于與用戶的業(yè)務(wù)系統(tǒng)密切相關(guān)，將用戶 業(yè)務(wù)系統(tǒng)與空間相關(guān)的內(nèi)容，在GIS上有機(jī)的結(jié)合在一起，并對(duì)其進(jìn)行專家級(jí)的智能化分 析，最后將其結(jié)果按照Vtron GIS標(biāo)準(zhǔn)組件的標(biāo)準(zhǔn)圖形化，其中按圖層，按變化情況碎化結(jié) 果圖，逐一發(fā)送到超大屏幕一端進(jìn)行復(fù)合疊加顯示。其中GIS系統(tǒng)智能分析系統(tǒng)可以按不 同人員操作不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域，分析不同內(nèi)容，最后進(jìn)行合成，也就是說，可以進(jìn)行GIS系統(tǒng)智 能分析系統(tǒng)可以采用分布式計(jì)算，集中式顯示的方式均衡分析的計(jì)算量。
綜上所述，參考圖2，上述步驟可以歸納為以下步驟流程 S01、構(gòu)建空間矢量數(shù)據(jù)庫，將矢量圖形格式的地理空間信息存儲(chǔ)到空間矢量數(shù)據(jù) 庫； S02、構(gòu)建地圖發(fā)布服務(wù)器，提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，這些光柵
圖片地圖與所述空間矢量數(shù)據(jù)庫的矢量圖形格式的地理空間信息一一對(duì)映； S03、GIS標(biāo)準(zhǔn)組件從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模
數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端； S04、對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行顯示； S05、根據(jù)所述大屏高清顯示端顯示的地圖信息，從空間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空
間信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果圖形化后打包實(shí)時(shí)發(fā)送給所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件； S06、GIS標(biāo)準(zhǔn)組件將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接
口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端，預(yù)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)更新顯示。 具體實(shí)施案例應(yīng)用場(chǎng)景如圖3，超大屏幕被布局到一個(gè)調(diào)度指揮中心，該中心匯聚 了所管轄范圍內(nèi)的各類信息，并在超大屏幕進(jìn)行綜合顯示，而在指揮中心也有各個(gè)部門、各 個(gè)領(lǐng)域的工作人員與專家，他們會(huì)對(duì)當(dāng)時(shí)匯總的信息進(jìn)行各自領(lǐng)域中的專家、專業(yè)性的處 理，并將該信息通過匯總提交到超大屏幕進(jìn)行綜合顯示。領(lǐng)導(dǎo)決策時(shí)，會(huì)面對(duì)超大屏幕看著 各方匯集的信息與專家分析的圖表進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，同時(shí)可以監(jiān)控整個(gè)事件發(fā)展的經(jīng)過與事 態(tài)變化進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整方案部署。在圖一中還有來自外部信息處理，指的是來自指揮中心 下屬部門(中心外的)或來自兄弟部門的配合性信息都可由此接入。在圖3中還有一個(gè)交 互式實(shí)時(shí)會(huì)議平臺(tái)，用于領(lǐng)導(dǎo)小范圍內(nèi)開會(huì)討論決策相關(guān)問題用。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果系統(tǒng)通過專業(yè)化分工合作方式，最大 化的提升了 GIS的分析速度，最大化的提升了在超大屏幕上的響應(yīng)速度，最大化的考慮到 了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，可布局性與可實(shí)施性，最大程度的集成用戶可重用性的資源，最大程度的降低用戶的項(xiàng)目實(shí)施成本(可以采用政府公共網(wǎng)絡(luò)以布的地圖數(shù)據(jù)，從而降低地圖數(shù)據(jù)的 制作成本)；同時(shí)最大程度的增強(qiáng)用戶GIS端智能分析的靈活性，可以完全不受超大屏幕顯 示時(shí)的資源限制，大大降低了可視化GIS分析的復(fù)雜度。 以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括空間矢量數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)矢量圖形格式的地理空間信息；地圖發(fā)布服務(wù)器，用于提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，所述光柵圖片地圖與所述空間矢量數(shù)據(jù)庫中的地理空間信息一一對(duì)映；GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，用于從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及三維建模數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；或者用于將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；大屏高清顯示端，用于對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送過來的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行顯示；GIS智能分析終端，用于根據(jù)所述大屏高清顯示端顯示的地圖信息，從所述空間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其特 征在于，所述地圖發(fā)布服務(wù)器包括地圖數(shù)據(jù)輸入模塊，其與第三方地圖服務(wù)模塊相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其特 征在于，所述大屏高清顯示端設(shè)置有管理模塊，用于對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù) 進(jìn)行分布運(yùn)算集中管理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其特 征在于，所述GIS智能分析終端根據(jù)智能分析的結(jié)果從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中動(dòng)態(tài)截取對(duì) 應(yīng)變化的碎塊小圖片，并發(fā)送到GIS標(biāo)準(zhǔn)組件；GIS標(biāo)準(zhǔn)組件將所述碎塊小圖片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一 的接口數(shù)據(jù)后傳送至大屏高清顯示端進(jìn)行局部更新顯示。
5. —種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的方法，其特征至于包括A、 構(gòu)建空間矢量數(shù)據(jù)庫與地圖發(fā)布服務(wù)器，將矢量圖形格式的地理空間信息存儲(chǔ)到空 間矢量數(shù)據(jù)庫；所述地圖發(fā)布服務(wù)器提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)，這些光柵 圖片地圖與所述空間矢量數(shù)據(jù)庫的矢量圖形格式的地理空間信息一一對(duì)映；B、 GIS標(biāo)準(zhǔn)組件從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)， 將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)發(fā)送給大屏高清顯示端；C、 對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行顯示；D、 根據(jù)所述大屏高清顯示端顯示的地圖信息，從空間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間信息 進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件；E、 GIS標(biāo)準(zhǔn)組件將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù) 發(fā)送給大屏高清顯示端，預(yù)處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)更新顯示。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的方法，其特 征在于，所述步驟C具體為對(duì)所述GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行分布運(yùn)算集中管理， 包括對(duì)所述接口數(shù)據(jù)進(jìn)行索引、優(yōu)化、重新編碼、三維建模。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的方法，其特 征在于，所述步驟C還包括對(duì)大屏高清顯示端顯示的地圖進(jìn)行平移、放縮、旋轉(zhuǎn)操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的方法， 其特征在于所述步驟D中獲得智能分析結(jié)果之后還包括根據(jù)智能分析的結(jié)果從所述地圖發(fā)布服務(wù)器中動(dòng)態(tài)截取對(duì)應(yīng)變化的碎塊小圖片，并發(fā)送到GIS標(biāo)準(zhǔn)組件；所述步驟E中，GIS標(biāo)準(zhǔn)組件將所述碎塊小圖片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)后傳送至大屏 高清顯示端進(jìn)行局部更新顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能分析GIS系統(tǒng)在高清大屏上快速響應(yīng)的系統(tǒng)，其包括空間矢量數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)矢量圖形格式的地理空間信息；地圖發(fā)布服務(wù)器，用于提供光柵圖片地圖及對(duì)應(yīng)的三維建模數(shù)據(jù)；GIS標(biāo)準(zhǔn)組件，用于從地圖發(fā)布服務(wù)器中獲取光柵圖片地圖及三維建模數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)；或者用于將GIS智能分析終端實(shí)時(shí)發(fā)送過來的分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)；大屏高清顯示端，用于對(duì)GIS標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)送過來的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行顯示；GIS智能分析終端，用于從空間矢量數(shù)據(jù)庫中獲取地理空間信息進(jìn)行智能分析，并將智能分析的結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給GIS標(biāo)準(zhǔn)組件。本發(fā)明既可以對(duì)高清GIS地圖進(jìn)行三維顯示及操作，又滿足了高效的智能化分析決策。
文檔編號(hào)G06F17/30GK101739443SQ20091021437
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
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