论文部分内容阅读
随着智慧城市和数字中国的概念日益成熟和发展,空间数据受到了各行各业的广泛关注。在大数据时代,各个行业对空间数据的需求日益增加,许多跨学科工作人员和非专业人士也被吸引到这个领域。他们不仅需要一种存储数据的通用方法,而且对数据的共享和可视化提出了的要求。首先,数据的共享性和面向大众的程度需要提升,才能让更多非专业人士了解和使用空间数据。其次,地理数据可视化的维度范围需要扩展。除了近地表的空间数据,还有地下空间和室内空间等地理数据,包括时间动态的时空数据,都是各个行业需要的空间数据。对数据进行科学的可视化能够提升数据面向大众的程度。因此,急需一个面向大众、共享性强、多维度的空间数据可视化平台。虚拟地球是空间数据的三维可视化平台,它能在不同尺度友好直观的展示空间数据。在互联网2.0时代,虚拟地球从客户端逐渐向网页端过度,其共享性和开放性也不断提升。本文以Web端虚拟地球引擎Cesium开发了一个空间数据可视化平台,将空间数据的可视化范围,从近地表拓宽到了地下空间和室内空间,同时研究了时间维度的动态可视化。本研究基于CityGML和3D City Datebase创建空间关系数据库结构,统一存储多源空间数据格式,包含OpenStreetMap、CityGML、IFC、地下钻孔、地下岩石圈层和时空轨迹数据的统一入库工作流;使用JavaScript和python脚本,结合开源三维建模软件Blender实现三维空间数据的切片、简化和格式转换,最终将数据量巨大的三维空间数据导出成具有HLOD结构的3D Tiles格式,用于Cesium平台的分块加载、离核渲染和基于视角的可视化;使用python脚本处理和导出轨迹数据为CZML格式的描述文件,用于Cesium平台的时间动态可视化;基于Cesium进行二次开发,拓展虚拟地球平台的交互事件和可视化效果,实现地上地下和室内室外的无缝漫游。本文提出了创建基于Cesium的多维GIS可视平台的方法,为传统地理信息平台对地下空间、室内结构、时空数据可视化上存在的不足提供了合理的解决方案。该方法能够拓宽地理信息平台的可视化范围,丰富空间数据的多样性。该平台拥有负载海量多维空间数据的能力,以及开放共享、面向大众的平台特性,为智慧城市建设提供了良好的载体。