[发明专利]一种虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统及其方法

权利要求书

1.一种虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，基于二三维一体化地理信息大数据管理引擎+三维实时图形渲染引擎融合加载机制的三维GIS平台搭建，其特征在于：包括：可视化综合管理平台、三维地理信息管理平台、三维全景仿真管理系统和边防检查总站时空GIS大数据管理与服务平台；

所述可视化综合管理平台用于各类型数据进行汇总和一体化管控；

所述三维地理信息管理平台用于实现全地理要素的可视化表达与地理底图叠加；

所述三维全景仿真管理系统用于实现基于三维仿真场景模型的一体化管理和信息展示；

所述边防检查总站时空GIS大数据管理与服务平台用于实现数据的管理，为各级管理部门提供空间数据基础框架；

所述边防检查总站时空GIS大数据管理与服务平台用于地理时空大数据中心建设、省级边防GIS平台空间数据库构建与维护、地理空间数据处理与配置以及基于多源融合数据的可视化GIS引擎的三维化升级与集成；

所述空间数据库中瓦片空间索引步骤如下：

S1.1：任意选中一个不在边界的三维面片；

S1.2：在索引树中生成一个新的结点N，将三维面片A的标识号添加到索引树中，剩余面片放入其叶子节点的三维面片列表中；

S1.3：从数量大于1的三维面片列表中任意选择一个三维面片B；

S1.4：判定三维面片B的中心点坐标(x,y,z)位于三维面片A的哪一侧，根据点法式平面公式进行判断，公式如下：

P＝Ax+By+Cz

其中，P为判断标准；A，B和C均为三维面片的法向量；

S1.4.1：若P0，则判断三维面片B位于三维面片A的正面，将三维面片B加入到位于三维面片A正面的结点的多边形列表中；

S1.4.2：若P0，则判断三维面片B位于三维面片A的反面，将三维面片B加入到位于三维面片A反面的结点的多边形列表中；

S1.4.3：若P＝0，则判断三维面片A和三维面片B的在同一平面上，将三维面片加入结点N的多边形列表中；

S1.5：将该结点替换为当前三维面片标识，并将得到的三维面片列表加入叶子节点；

S1.6：判断所有根部节点的三维面片标识个数；

S1.6.1：若存在一个以上的根部节点含有一个以上的三维面片标识，则转入S1.5；

S1.6.2：若所有根部节点仅包含一个三维面片标识，则代表三维面片索引树构建完成。

2.根据权利要求1所述的虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，其特征在于：所述可视化综合管理平台支持将各类多源异构系统进行集成管理，并将终端管控界面置于异构三维电子地图或三维全景仿真模型界面中，作为用户的查看、管理和控制界面。

3.根据权利要求2所述的虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，其特征在于：所述可视化综合管理平台中传感器采集的数据通过分站传输至地面控制系统。

4.根据权利要求1所述的虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，其特征在于：所述三维地理信息管理平台用于基础地理数据图层的加载和场景管理、空间操作与分析、三维全景仿真模型融合显示、虚拟地理环境漫游模拟、点位管理、专题图层管理。

5.根据权利要求1所述的虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，其特征在于：所述三维全景仿真管理系统用于三维场景模型显示、三维仿真场景管理、视角管理、属性信息联动查询、参数数据挂接与显示和设备三维模型动态加载与查询。

6.根据权利要求5所述的虚拟三维城市地理场景沙盘模型构建系统，其特征在于：所述边防检查总站时空GIS大数据管理与服务平台设置有二三维一体化多尺度多专题GIS空间数据库，所述空间数据库按数据的空间分布将数据划分为规则或不规则的块，通过构建空间数据瓦片总索引表、空间实体索引表、基本单元索引表，在瓦片空间实体和空间基本单元之间建立链接关系，实现空间数据库的无缝衔接和有效空间查询。