德国最新的3DGIS在水利中的应用

学习下SuperMAPGIS,让学生上机2次=805德国最新的3DGIS在水利中的应用湖泊模型分析水流域分析3DGIS在水利的应用___世界领先的3DGIS系统平台图像为主，比较而言，3D-GIS可以使信息的表现更真实、丰富、具体，而第4代GIS技术的一个主要特点也是支持“数字地球”或“数字城市”概念的实现，从二维向三维发展，从静态数据处理向动态发展，具有时序数据处理能力，3DGIS将是未来地理信息技术发展的必然趋势。Phoeco从德国引进的3D-GIS系统由三个相互独立的子系统构成：Oracle空间数据库、服务器处理程序和客户端浏览/编辑构件。Oracle空间数据库系统，主要功能是存储和管理海量的地理信息数据。采用高性能的服务器和Oracle8数据库系统。应用服务器系统，负责响应客户端的数据渲染和查询请求，从数据库中搜索、存取和分发海量数据。与后台数据库直接连接，根据当前客户端和服务器的CPU使用情况和网络占用情况，自动分配计算任务，能大大降低整个系统对数据服务器的依赖，有效提高系统整体性能。客户端浏览构件，负责与用户交互，响应查询、分析请求，使用户可以用一种自然方式以任意的角度，任意的高度，任意的路径浏览三维地理信息。浏览器根据用户当前的视点和高度，确定用户视野范围，实时计算所需要显示的合适分辨率的地形数据，并向服务器提交请求。Phoeco3DGIS相对2DGIS做到了更清晰更安全。而且由于Phoeco开发平台的先进性，从成本上来看3DGIS的开发成本并没有太多的增加，反而在大型项目上还会降低成本。只要获得目标地区的航拍照片或清晰的卫星照片,地理坐标等附加数据.Phoeco专有的航片处理工具可以自动快速得到道路,建筑物,地表海拔(DEM)等地理测量信息,直接完成3维立体建模.在Phoeco的动态虚拟现实开发平台上可以很快的开发出成品。与传统的GIS比较，Phoeco提供的3DGIS具有如下特征:立体可视化(直观而且真实)动态可视性(以流文件动态形式播放)交互性(客户端可直接控制信息提取)可移植性（在不同平台上运行）可扩展性（保证工程前后期的连贯性）可继承性（类似目标文件的并归及统一数据库管理）可嵌入性（开放式接口，保证嵌入其他软件系统的便利，如：公共管理）可加载性（热点标志可以以对象形式加载在基本地图上）可量化性（服务的质量可根据用户要求，用户指数，图像参数等变化）关键技术简介在下图中，是Phoeco的几个关键技术环节。数据处理环节主要进行图片、地理信息数据的收集、处理、标准化、输入及再现等工作。用户界面环节主要提供友好界面，并更具用户的需求特征，提供相应的显示、修改等功能。如果用户具有系统管理员的特征是，这个环节将开放维护功能。网络控制环节提供用户的远端调用、数据的分布式连接、分布式系统的安全性等功能。Phoeco提供的产品也是根据上述的各种关键环节来设计的。如果此项工作需要远端工作，Phoeco网关也需要配备。Phoeco3DGIS在水利方面的应用Phoeco3DGIS可以完全以立体方式显示地质地貌,海拔高度,可以结合计算工具轻易地给出相应的数据,比如在洪水的水位,和可能蔓延到的区域,这个是国内一直想解决的问题,但是由于软件上的限制,目前国内还没有相应的产品.水位和地形的直观显示是Phoeco3DGIS无可比拟的优势，使得抗洪抢险时能方便迅速地作出决策。湖泊模型分析水流域分析Phoeco3D-GIS平台可以应用于:环境水质监控;污染监控水土保持；江河流域规划；水资源保护；水文监测；灌溉排水管理；水利设施管理；水利工程规划与管理；洪水预测与评估；洪水演进模拟；洪水淹没模拟；灾情统计；防汛指挥调度；防汛物资调度；人员迁移路线选择；防汛预案管理。新增子系统地表水（包括江河湖海）管理子系统子系统应用于流域模拟和分析、水动力和沉淀物传输模拟、模型构造和模型界面设计、提供模拟研究的地理信息和科学的可视化环境，以及TMDL的发展。其主要功能1）模型的建立，修正和确认；2）流场数据的收集、分析和数据库的设计和应用；3）模型的校准和确认；完整的分水－集水水系统管理和TMDL分析。4）发展和应用可视化处理软件，实现模拟结果的可视化和动画演示。Phoeco3D-GIS系统可以实现以下功能1.3S一体化数据管理1.1基础地形图，基础地形图包含道路、机关单位、厂矿、小区、村镇、等高线等相关信息。1.2水利专业图，水利专业图包括水库，河流，水利工程，闸坝灌区，观测设施以及水利通讯设施等要素。1.3防汛抗旱图，防汛抗旱图指与防汛抗旱相关信息。1.4遥感影象图：卫星遥感具备成象面积大，成象迅速，能随时监测灾情的发生和灾情的动态变化等优点，引入防汛抗旱工作中能够发挥巨大作用。由此可以判断造成灾害的可能性，以及造成灾害的后果。1.5数字高程模型（DEM）数据在防汛抗旱决策中具有重要作用，系统可以通过三维电子沙盘形式或立体图方式，同时叠加遥感影象和GIS地图信息，可以动态模拟洪水现场的地势和情况，为制定科学的防汛方案提供决策依据。1.6GPS数据：通过GPS可以将地理位置转化成GIS的数据格式并输入到GIS中，通过GIS来产生地图，如过淹没范围、交通道路、险工险段带都可以用GPS将其采集到GIS中。2.地图控制与操作2.1图层控制：图层控制是空间数据的基本操作，系统可以提供对不同图层设置显示范围实现不同窗口下显示信息不同，同时还可以实现图层的可见、可改、自动标注等图层控制。2.2地图控制：窗口操作可以实现空间数据的放大、缩小、平移等操作，可以显示当前窗口的比例尺、当前鼠标的地理坐标等信息。2.3测量工具：量算功能可以提供鼠标方式进行高度，距离、方位（角度）、面积，体积的量算，并可以根据设置的坐标单位获得不同计算单位的量算结果。2.4信息查询：通过鼠标点取方式，可以获得水利要素及防汛抗旱要素的基本信息，并可以连接到数据库的相关信息中，实现显示各水利要素的特性及多媒体信息。3.地图加载、定位显示与输出3.1地图加载：系统提供动态的加载和卸载图层的功能，在地图更新后，可以通过地图的加载获得最新数据。3.2地图定位与调用：系统可以提供基于经纬度、基于坐标的定位，也可以根据某水利要素（比如河流、水库）进行定位。3.33S数据显示：遥感、DEM、GIS、GPS数据可以叠加在一起进行显示，既可以看到立体效果，有可以看到地图数据和遥感数据。3.4专题显示：墒情的专题显示，旱情的专题显示。3.5三维电子沙盘：系统可以提供在指定位置进行三维模拟，通过前、后、左、右、底、俯、前俯视图各个角度观看指定位置的地形地貌，并且可以旋转、放大、缩小地图，便于Phoeco对于地形地貌的观看。3.6地图输出：进行标准图幅输出打印，并可以指定任意范围地图进行输出。4.市水利及防汛抗旱情况介绍4.1全市介绍，防汛抗旱历史情况：在电子地图的基础上，采用多媒体技术对市防汛抗旱的主要情况进行介绍。4.2分区介绍：以行政区为单位，对于各区的防汛抗旱情况进行介绍。4.3分类介绍，按照水库、河道为单位，介绍各大中型水库和500平方公里以上河流的经历的洪水情况，以及防汛情况。5.气象信息接收与管理5.1卫星云图：卫星云图的接收、处理、查询、动画显示。5.2雷达回波图：查询指定时间的雷达回波图。5.3热带风暴：查询热带风暴的路径、强度、影响范围等。5.4天气预报：以图文方式查询显示日、周、旬、季重要天气预报。5.5降水数值预报：接收显示降水数值预报成果。5.6重要天气过程再现，对暴雨、台风等重要天气过程可以回放。5.7雨情信息5.8雨情信息浏览：通过鼠标点击各雨量站，将雨量站的基础信息以及实时雨量信息反映出来。5.9雨情信息显示：显示各雨量站的实时及历史信息。5.9.1雨量等值线绘制：根据各雨量站的实时或者指定的历史信息绘制雨量等值线。5.9.2面雨量绘制及各级别雨量面积计算：在雨量等值线的基础上，绘制面雨量，并且计算各级别面雨量所占面积。5.10水情报表：有关报表的生成、预览、编辑修改、打印。5.10.1水库水情报表：在数字化地图上显示各水库距该时间最近的水位、蓄水量、入库流量和出库流量。5.10.2河道水情报表：河道水情的查询和显示与水库水情相仿，只是查询内容中限于水位和流量。6.水库信息管理：分为大、中、小I、小II型水库进行管理。侧重于大、中型水库信息。6.1水库基本工情信息：水库的基本情况，包括：流域图、平面图、工程平面图、工程平面图、照片、工程技术指标等。6.2水库水文信息：实时、历史水、雨情信息。水库水位信息。6.3水库蓄水过程线：6.4水库蓄水截面：可以显示实时信息，动画显示一段时间内的动态信息。6.5水库防汛信息6.5.1洪水预报成果；6.5.2洪水调度方案；6.5.3防汛指挥机构与责任制；6.5.4防洪抢险指挥与对策；6.5.5病险水库分布；6.5.6风险图；6.6实时信息查询与分析：查询当前水库水位，库容量，雨量等实时信息。6.7实时监控：通过多媒体信息和宽带网络对水库进行实时监控。7.河道信息：分为1000平方公里以上河流，500-1000平方公里河流，200-500公里河流，100-200平方公里河流，100平方公里以下河流。7.1河道基本工情信息：防洪工程的分布、重要闸库、险工险段、跨河工程、主要支流等防汛通讯网络；7.2河道的水文信息：实时历史水雨情信息，河道水位及截面流量。7.3河道截面图：显示实时的河道截面图或者动画显示过去一段时间内的动态信息。7.4河道防洪信息：7.4.1洪水预报成果；7.4.2洪水调度预案及操作规程，可生成防洪指挥作战图；7.4.3防洪抢险指挥，包括抢险物料分布、抢险队伍、仓库、责任分布图、抢险预案等；7.4.4防汛指挥机构信息，包括各级防汛部门的名称、地址、人数、联系电话、职责、任务、设备配备的情况等；7.4.5风险图；7.5汇报系统，可以自动生成多媒体汇报材料；7.6实时信息查询与分析：查询当前河道信息，截面流量等实时信息。8.防汛信息维护8.1指挥机构和责任制8.1.1信息添加与维护，增加新的指挥机构及其相关责任，并对已有数据进行维护。8.1.2信息查询：查询各指挥机构和责任制。8.2险情信息8.2.1图形编辑，在险情图层上，增加新的险工险段。8.2.2属性编辑，对已增险工险段进行属性信息维护。8.3抢险物资、仓库：8.3.1仓库图形编辑：在仓库图层增加新的仓库，对已有仓库位置的改变。8.3.2属性编辑：对于仓库属性信息进行维护。8.4防洪抢险规程：8.4.1信息添加与维护，防洪抢险规程的录入，并对已有数据进行维护。8.4.2信息查询：查询防洪抢险规程。8.5抢险队伍8.5.1抢险队伍图形编辑：新增抢险队伍。8.5.2属性编辑：对抢险队伍的属性信息进行编辑。9.城区防洪9.1基本情况：主要包括城区河湖水系分布、危旧房屋分布、人防工事、排水管网分布、低洼积水地带、立交桥等信息。9.2城市防洪调度预案：城市防洪预案的检索查询，根据实时水雨情和预案提供最佳调度方案。9.3城乡结合部：城乡结合部的基本情况，重点防洪部位、设施等。9.4城市防洪责任制：城市防洪指挥机构、主要负责人的信息管理、查询10.河道水库防洪10.1指挥机构和责任制，录入、检索查询各级防汛指挥机构的信息，可以在电子地图上显示各指挥机构的地址。10.2险情信息，在电子地图的基础上以多媒体和图表结合的方式查询险工险段和实时险情信息。10.2.1河道险工险段信息10.2.2病险水库信息10.3抢险物资、仓库查询，抢险物资的类别、数量、存储地点以及物资调拨管理。10.4防洪抢险规程查询，包括有关防汛中法律、法规、条例、制度，江河洪水调度预案，水库调度原则，蓄滞洪区运用原则，河道水库防洪标准等信息的查询、检索。10.5抢险队伍，包括机动抢险队、专业抢险队、群防队伍、解放军、武警、公安抢险队伍等有关信息。防洪抢险决策中，可以利用GIS的网络分析