1、系统总述

随着科技的不断发展,城市得信息化成为了必然的趋势,数字城市的不断完善已经成为城市发展的基础,并在城市的规划、管理方面发挥越来越大的作用。随着数字化技术的不断深入，它已经渗透到国民经济的各个领域，随着数字地球、数字城市得不断发展与延伸，地理信息系统（GIS）更是得到了广泛的应用。但是传统的二维地理信息平台早已无法满足人们的需求，三维地理信息平台的建设正在全面的发展起来，它能够全方位的、更直观地给人们提供具有真实感的城市场景信息，具备更直观的表现力和更强的信息承载能力。

从“数字城市”到“智慧城市”，城市三维地理信息平台都是其中核心的内容之一。城市规划三维地理信息平台，不但能够满足城市规划管理过程中的三维可视化要求，而且更好的实现了信息公建共享，并且促进并提升政府办公室效率与宏观决策水平，推进三维仿真技术在规划审批、管理工作的应用，促进城市规划的精细化、科学化的管理。

城市规划辅助决策系统是在已有城市地形、建筑物分布及各种数据的基础上，借助数字摄影、遥感等先进的空间数据获取手段，通过图形图形、计算机可视化等信息处理的方法，结合空间数据库管理和网络信息等技术，开发一个集数据采集、城市地物三维建模、三维可视化管理分析、城市规划管理业务处理一体化的信息管理系统，为城市规划管理部门和社会公众提供具有真实感、数字化的城市空间信息，以实现城市三维重建，从而满足现代城市精细管理的要求，实现城市规划管理支持，辅助规划决策。城市规划三维辅助决策与支持信息系统融合了当前三维地理信息系统（3dGIS）技术、地理信息系统（GIS）技术、图形图像处理技术、空间数据库技术等多项前沿技术，解决和实现了多数据源的集成，LOD算法、纹理压缩、交互式操作、大数据量图像的实时渲染和绘制、大数据量的动态调度和管理、三维空间分析和索引等技术难题，能够实现海量数据三维景观模型的建设。系统完全支持OPENGL国家主流的图形标准，在驱动层对其进行了整合和统一。另外，在产品的应用中丰富了各类GIS分析工具、信息查询手段，与传统三维动画、三维仿真等迥然不同，实现了全COM体系架构，使系统成为一个开放的三维GIS平台，充分体现系统的实用性、先进性、开放性、可拓展性。

对于城市建设和规划，利用三维地理信息系统技术，可对外展示城市规划成果、宣传城市建设、提升城市形象。系统根据城市得当前状况和对城市得未来规划，将城市得过去、现在和未来任意时间的情况展示在规划设计者、政府决策者、投资开发商和普通市民勉强。其魅力不仅仅在于实时、交互式的三维功能，还在于它在此基础上提供了其他传统表现方式无法提供的、崭新的信息交流界面；在从不同角度亲身遍历三维空间的同时，通过实时三维场景调整、信息查询以及利用多媒体信息集成技术，为方案推敲、设计思想、设计特点以及相关信息的展示提供科学的依据和参考，帮助有关人员做出正确和科学的决策。

 2、辅助决策系统的特点

城市是人类活动最集中的场所,城市信息化已经成为城市发展的主题,GIS是城市空间信息表达和管理的主要工具手段。很长一段时间以来，基于GIS技术的各种城市空间信息管理系统，如城市管线官网系统、城市土地管理信息系统等大多采用二维平面管理模式。随着现代城市不断从地面向地下‘空中不断拓展延伸，城市空间多层次、实现城市空间信息管理模式从二维到三维乃至多维方式的转变，已经成为人们关注的重点问题和研究热点。

一个完善的城市规划信息系统的建立不但能够对各种城市空间信息进行有效地管理与集成，而且能够以动态的、形象的、多视角的、多层次的方式模拟城市现实状况，为城市研究、城市设计和城市管理提供具有真实感和空间参考的决策支持信息。因此，建设三维城市规划信息系统，对改变传统城市规划模式，促进城市合理规划，实现城市可持续性发展具有重要意义。

2.1、三维辅助决策系统的特点

三维辅助决策系统在实现过程中有着明显的特点和优势，主要表现在以下几个方面：

（1）良好的人机交互界面，用户化程度高。设计师根据用户体验设计美观、简单、合理的操作界面使用户有良好的交互体验。

（2）地上地下一体化。地下三维管线与地上地物三维场景同时表现，直观清晰的表达地下管线与地面的空间位置关系。 

（3）海量数据处理与实时漫游功能。具有强大空间信息存储和管理能力，能够实时流畅浏览、多角度观看、旋转飞行、动态标绘等可视化操作。

（4）二维、三维GIS的完美结合。完美的呈现出精确的二维数据与真实的三维场景，为复杂的空间信息分析提供更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。

（5）与规划管理业务的高度融合。通过建立二三维数据共享的接口从而实现二三维数据共享联动的功能，使辅助决策系统平台二维空间数据库更紧密的结合，使规划业务更加的流畅与方便。

（6）空间模型的加载与管理。三维空间信息数据与传统二维数据相比，具有数据复杂和数据量庞大的特点，它一般包含有三维地形数据、影像数据、三维模型数据、管线数据、还有矢量数据。这对系统的空间数据管理和调度能力提出了很高的要求，系统通过分层、分区、分块的管理，独特的导入格式，显示方式来实现包括影像、地形、矢量、数字栅格化地图、地名、三维模型的三维一体可视化表现。

2.2、三维辅助决策系统的技术实现

虚拟现实技术可以通过三维建模逼真的模拟现在和未来的城市，支持数据分析、方案论证和优化，支持地理信息系统等，通过这些详实的数据和相关资料可以是直观真实固化方案评估、审核以及管理等日常工作，更为重要的是它可以为多部门参与和协同工作提供了有效的平台。这也是为什么虚拟现实在数字城市中得到广泛应用的主要原因。

从三维可视化看，虚拟现实为城市规划管理提供可视化的方法。系统通过显示不同建筑方案同周边建筑群体的相互关系，真实再现规划建筑和现状建筑的空间关系，并能适时修改高度、方向、体量、色彩等，使得规划评审专家和决策者可以从多个观察角度直观的对比多个规划设计方案，帮助规划决策者更加清楚直观地确认合理方案从而提高规划管理水平，减少决策失误和盲目性，提高规划评审质量和提升评审决策的科学性，使规划管理更合理、更科学、更透明。

从管理功能看，虚拟现实技术在规划不断的完善过程中，不断的与规划同步，使最新的规划内容能够及时的反应在格式化的环境中，从而加强规划的管理工作，强调规划也周边的协调。系统可为城区规划提供可量化的管理。城区仿真是融空间信息和属性信息为一体的三维可视化仿真环境，并能对已有数据进行分析，对城区规划进行可量化的管理。

从系统扩展看，虚拟现实技术应该成为城市管理中多部门的一个高效、直观和可靠的平台，与真实城市布局环境高度保持一致，具有足够的软硬件接口和功能扩展模块，逐步应用于城市交通管理、公共安全服务和灾害预防等领域。

针对三维辅助决策系统的特点与技术要求，采用国际领先的GIS平台ESRI Arcgis软件产品+Skyline平台。

3、三维辅助决策系统的构成

三维输电线路GIS系统结合了虚拟现实Skyline和ArcGIS的技术特点，使用户可以在三维的空间中灵活的实现基础图形、基础属性、一书三证的案卷之间的图数互访。实现真正的二三维图、表、管一体化。以GIS为展现平台，集成Arcgis+Skyline三维技术，在GIS地图中可以方便的进行定位查询、规划设计、图形绘制、地理信息查询分析等。三维系统真实的呈现城市全景，使整个规划场景一目了然，从而形成一个直观的、立体的、全方位的信息管理系统，为决策者提供了所见即所得的决策辅助手段。