随着图形图像处理技术的发展,监控视频在安全、执法和军事等领域中扮演着越来越重要的角色。然而,监控中心的工作者使用传统的监控系统,在同一时刻对多个区域进行检查时,有时会发生无法将监控画面与具体的地理位置相对应的情况。另外,监控人员很难对大场景或复杂场景实现全局监控,海量的零散视频增加了监控人员整合信息的工作量,理解多个视频中的信息也变得异常困难。视频监控的时空信息在视频内容的有效描述中起着重要作用,而当前的监控视频系统一方面缺乏地理时空信息,另一方面缺少用户与真实场景的交互。为促进摄像机的协调和跟踪,解决在多点监控方面存在的空间感差,资源显示不直观,全局把控性不强等问题,本文设计并实现了一个多场景融合的三维GIS(Geographic Information System)智能监控系统,提出一种使用增强现实技术将三维GIS的地理时空信息与动态智能监控视频相结合的解决方案。具体优势有如下几点:其一,帮助用户更加快速有效地了解监控视频中反映的地理信息,提高用户的三维空间位置意识;其二,提高虚拟对象的真实程度,利用补充信息来增强真实场景,确保将三维GIS创建的虚拟环境与监控视频提供真实世界的视图有机地结合在一起;其三,本文关于多场景下三维GIS视频监控系统所做的工作,能够为后面GIS监控的研究提供具体实践应用方面的参考和帮助。本文首先回顾了国内外学者在GIS监控相关领域的研究情况,调研目前行业发展潜力和未来发展方向,在多场景融合的三维GIS智能监控系统方面的具体工作内容如下:(1)为解决视频监控系统空间感差的问题,分析系统需求,利用U3D引擎三维可视化效果极佳、开发速度快以及插件全且可移植性高的优点,设计并构建了本文的系统软件整体框架,确定了实时监控、二三维GIS显示、虚拟场景融合视频监控三大核心场景。(2)基于U3D图形引擎开发二三维GIS,通过Online Maps插件创建核心三维GIS模型,设计并实现了二三维GIS交互场景。增设无人机实时拍摄地面的航拍场景,详细介绍二三维GIS场景交互功能的具体实现方法。(3)将监控视频动态信息融合到三维地理信息中,实现实时监控视频和GIS的结合,构建出九宫格实时视频监控场景和虚拟三维地理环境中融合真实动态视频监控信息场景。最终测试结果表明,本系统使用的解决方案是可行的,且可实现性强,能够为用户提供实时智能监控和三维GIS相结合的时空信息,增强了监控视频的现场带入感与整体把控度。