[发明专利]一种基于WebGIS信息管理系统及实现方法

权利要求书

1.一种基于WebGIS信息管理系统，其特征在于：包括ArcGIS Server服务器、客户端、系统界面、Koa2服务器、带有PostgreSQL的数据库和Redis，所述ArcGIS Server服务器与客户端实现双向连接，所述客户端的输出端与系统界面的输入端连接，所述客户端与Koa2服务器实现双向连接，所述Koa2服务器与数据库实现双向连接，所述Koa2服务器与Redis实现双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS信息管理系统，其特征在于：其实现方法具体包括以下步骤：

S1、利用可定位图像中的参数信息构建图像二维可视范围模型，同时辅以二维矢量/三维场景模型计算图像可视域，并对图像可视域所构成的面状图形建立空间索引，用户通过在电子地图上框选查询范围，并在GIS技术支持下获取查询范围内的图像集，实现基于可视域的图像高效、精确检索；

S2、本方法的总体技术路线，其具体步骤如下：

步骤1、解析可定位图像EXIF头文件中的参数标记，提取出镜头焦距、镜头可视角度、GPS定位信息、方位信息参数信息；

步骤2、采用步骤1中提取的参数构建镜头二维视角范围模型，并计算出图像可视面状范围，其可视范围由视点、镜头朝向、可视角度、拍摄距离四个参数决定；

步骤3、如果当前图像所在区域具有二维矢量/三维场景数据，则将步骤2构建的图像可视范围与进行二维矢量/三维场景进行求交计算，并将求交得到的图像可视域面状图形存储于图像数据库空间字段中；如果当前图像区域内不具有三维场景模型，则将步骤2构建的图像可视范围面状图形直接存储；

步骤4、通过以上步骤1,2,3遍历处理所有图像，将所有计算得到的图像可视域面状图形都存储于图像数据库空间字段中，然后根据图像可视域面状图形的分布确定索引边界、分割索引区域空间，并基于分割区域与图像可视域面状图形的空间关系确定索引坐标，从而实现图像可视域面状图形的空间索引；

步骤5、在电子地图上框选图像检索区域，通过检索区域与步骤4中建立的空间索引区域块进行相交判断，获取与检索区域相交的索引区域块，根据图像可视域与索引区域块之间的索引关系，快速筛选出相交区域块内的图像集合作为初级过滤结果集；

步骤6、针对初级过滤结果集中的图像，逐一判断图像的可视域是否与检索范围相交，如果不相交，则将图像剔除；如果相交，则将该图像加入到图像检索结果集中，直到相交网格内索引的全部图像都判断完毕后，最终将检索到图像集返回给用户。

3.根据权利要求2所述的一种基于WebGIS信息管理系统的实现方法，其特征在于：在S2中，各参数计算方法如下：

1、视点：以步骤1中获取的GPS经纬度值作为视点位置；

2、镜头朝向：以步骤1获取方位信息值作为镜头中心朝向；

3、可视角度：可视角度值的计算可分为以下两种情况：1、针对定焦方式拍摄的图像，图像可视角度等价于步骤1中获取的镜头初始可视角度值；2、针对变焦方式拍摄的图像，其镜头放大倍率直接决定了镜头可视角度，当镜头变焦拍摄物体时，实际上镜头焦距是不变的，只是通过缩小物体在感光元件上的成像范围，然后再将成像范围内的像素进行放大来达到变焦的效果，其放大倍率与感光元件成像范围对角线长度呈反比，同时可视角度也随着缩放倍数的加大而减小，因此，采用镜头焦距、感光元件宽度与可视角度之间的三角比例约束关系进行变焦图像可视角度计算，焦距、视角、感光元件宽度，其计算过程为:首先将步骤1中获取的初始可视角度、焦距值代入公式1计算感光元件宽度，其次将步骤1中获取的放大倍率、感光元件宽度值代入公式2计算变焦后的感光元件成像宽度，最后将计算出的感光元件成像宽度、镜头焦距代入公式1求取变焦图像的可视角度，其中ViewAngle为可视角度，FocalLen为镜头焦距，

SensorWidth为感光元件宽度，SensorWidthZom为变焦后感光元件成像宽度,ScaleFactor为缩放倍数。

4、可视距离：图像的可视距离理论上是无限远的，然而图像中物体的成像清晰度随着可视距离增加而逐渐降低，以图像上清晰成像为前提，通过设置某单位尺寸的物体宽度所占图幅宽度的比例，利用感光元件成像宽度、镜头焦距与可视距离之间的比例关系，基于公式3计算图像的极限可视距离作为该图像的可视距离，公式3中的Distance为图像可视距离，SensorWidth为感光元件宽度，FocalLen为镜头焦距，Ratio为单位尺寸物体宽度所占图幅的比例，ObjectWidth为物体的实际宽度。