基于SuperMap平臺的水利項目一張圖匯報輔助系統的設計與實現

朱長先 （安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司工程勘測研究院，安徽 合肥 230022）

1 引言

水利規劃、設計項目往往涉及的空間范圍較大，傳統基于PPT或CAD圖紙匯報的方式不夠直觀，很難在短時間內讓領導、業主、專家等人員在宏觀上了解整個項目，讓技術人員更好地了解項目的技術細節。為提高規劃、設計人員匯報效果，便于匯報人員在匯報期間充分全面闡述規劃、設計思想，有必要開發一套基于GIS的規劃、設計項目匯報輔助系統，為規劃、設計人員項目匯報提供全面支持。

2 系統設計要求

按照國產化的趨勢和要求，水利項目一張圖匯報輔助系統擬采用Super-Map平臺進行二次開發。要能在地圖上加載項目匯報所涉及的所有信息和數據，包括矢量數據、影像、地形、三維數據、BIM數據、圖片、視頻資料等。另外，考慮到匯報環境可能的限制，系統將被設計成單機的C/S系統。

系統的設計應遵循以下要求：

項目匯報輔助系統需確保數據加載顯示速度，尤其是三維模型的加載速度；

用戶可自定義添加數據，配置電子地圖，提高界面友好性，重點增加三維飛行漫游功能和對多媒體資料的交互功能。

全可視化：以地圖、圖、表、文字、視頻等多種形式展示系統中的數據信息。

三維展示：系統具備加載展示傾斜三維模型及BIM數據功能，以真三維、全實景化形式展示項目匯報內容。

系統響應速度快：系統用于項目匯報，因此要求數據加載顯示速度快，確保項目匯報效果。

系統可移植、可擴展：規范開發過程，提高系統的可移植性；在系統架構設計時，盡量考慮未來功能的可擴展性，確保系統功能可擴展。

3 系統整體架構

基于SuperMap平臺的水利項目一張圖匯報輔助系統以輔助匯報為目的，自下而上分為三層，即數據層、支撐層和功能服務層，如圖1所示，數據層包括矢量數據、影像數據、地形數據、三維數據、圖片數據、視頻數據等，其中矢量數據、影像數據、地形數據和三維數據存儲在SuperMap自定義的UDB本地數據庫中，圖片數據和視頻數據直接以文件的形式存儲在本地以供系統調用和展示。支撐層包括SuperMap iObject二次開發組件以及.net framework組件和類庫。功能服務層用于提供項目匯報輔助服務，包括項目管理、地圖管理、三維場景管理、系統管理等模塊。

圖1 系統總體架構

系統采用SOA架構設計，各模塊之間既是一個統一的整體，同時又相互獨立，保證了系統具有高度的可擴展性，針對不同數據的特點在同一個框架下進行統一的數據管理，而又開發出不同的模塊進行展示和相互調用。充分發揮了SuperMap豐富、強大的二三維一體化平臺的最大優勢。

4 系統功能實現

SuperMap iObject.NET 作 為一個組件式GIS軟件開發平臺，具有強大的地理數據處理、管理、編輯、顯示、分析等功能，并且其具有極強的易用性和豐富的幫助資源，適宜快速開發大型GIS應用系統。本系統主要用到SuperMap iObject.NET的地圖功能組件、三維功能組件、數據處理功能組件、分析功能組件和UI組件等。

基于SuperMap平臺的水利項目一張圖匯報輔助系統是一個二三維一體化系統，能加載二維（包括矢量、影像、柵格）、三維數據（傾斜攝影、BIM模型等），同時支持關聯、查看多媒體資源（圖片、視頻、三維場景）等。能夠加載本地數據，必要時可以同步打開在線數據資源，滿足項目匯報演示中數據展示、瀏覽、關聯信息查看等需要，方便項目組人員快速打開工程，進行項目成果匯報。按照項目匯報的實際需要，系統分為項目管理、地圖管理、三維管理和系統管理四大模塊。

4.1 項目管理

項目管理主要以工程配置文件的形式將項目涉及的數據組織起來以供調用，包含新建項目、打開項目、保存項目、添加數據源、創建數據源、打開數據源、導入數據、圖片配置、視頻配置、場景配置等功能。

新建項目、打開項目、保存項目提供創建、打開和保存工程文件的功能，工程文件以.smwu格式存儲。添加和創建數據源可將數據源組織進工程文件，方便地圖和三維場景調用。導入數據功能可將矢量和影像數據導入進工程的數據源內。圖片、視頻和場景配置可將圖片、視頻和配置好的場景與矢量要素關聯起來，以對項目重要的地理要素的屬性和多媒體數據以及三維模型數據進行統一調用和管理。

系統在創建新工程時可以選擇基于模板創建工程，這樣使得同一個項目每次匯報時可以將項目的歷史數據直接組織進工程內，省去很多數據組織和整理工作。同樣，新建地圖和新建場景也可以選擇基于模板創建地圖和場景，省去了大量的數據組織、符號化和配圖工作。

4.2 地圖管理

地圖管理模塊主要提供地圖數據加載、地圖圖層管理、地圖操作、地圖量測、地圖要素屬性查看、書簽管理等功能。

系統提供了豐富的地圖創建和管理工具，包括圖層的加載、移除和管理，矢量要素的標注和符號化管理，矢量數據和影像數據的疊加顯示等。系統還提供了一系列常用的地圖瀏覽功能，通過對地圖進行放大、縮小、拖動和全局顯示等。同時系統還提供了地圖量測工具和屬性查詢功能，可通過鼠標點擊要素查看要素的屬性信息以及關聯的圖片、視頻和三維場景等。另外系統還提供可書簽管理功能，通過創建書簽以保存項目重要節點瀏覽位置，以方便項目討論時可以一鍵定位至該位置，也可用于項目討論過程中做筆記，將筆記和空間位置關聯起來。

4.3 三維場景管理

同二維地圖管理一樣，三維場景管理提供了三維數據加載功能，可將DEM數據作為地形與DOM進行疊加創建三維場景，也可在三維場景中添加傾斜攝影成果，還可通過數據格式轉化加載多種格式的BIM數據同時，系統提供了放大、縮小、拖動、旋轉等多種工具以在三維場景中交互漫游。

另外，系統還提高了三維量測功能，包括空間距離和面積量測、地面距離和面積量測、水平距離和面積量測以及高度量測。

同時，系統提供了自動飛行漫游功能，可以按照事先設定好的路線，以一定的速度自動巡游，匯報者可以邊漫游邊匯報，當漫游至某一重要節點時，可以暫停或旋轉以瀏覽該節點全貌，并作出重點介紹。

圖2 系統主界面

4.4 系統管理

系統管理模塊主要提供一些快捷化的工具，包括飛行路徑轉化、字段設置等功能。

飛行路徑轉化即將線要素快速轉化成飛行路徑，減少飛行路徑制作工作量；字段設置則可設置字段的中文名稱，以更直觀的方式展示要素的屬性信息。

5 結束語

本文基于水利項目匯報的實際需要，以 SuperMap iObject.Net為平臺，將水利項目匯報時涉及的矢量數據、影像數據、地形數據、三維數據、多媒體數據等多種形式的數據進行集中統一管理，并開發出一套二三維一體化的一張圖匯報輔助系統，系統改變了傳統項目匯報時只能通過PPT靜態匯報的方式，以一張圖為核心，結合多種形式的數據，使得匯報者能以更加直觀的形式全面展示項目的全貌和細節，大大提高了項目匯報效率。