專利名稱：一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球信息和地球上事件信息的處理方法和裝置，尤其涉及一種借助點源三維直接采集地球信息的技術(shù)，針對散亂的地表地下任何事件的數(shù)據(jù)，組織進行三維的轉(zhuǎn)換的地球信息處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
地理信息系統(tǒng)(GIS)是一類獲取、處理、分析、表示，并在不同系統(tǒng)、不同地點、和不同用戶之間傳輸數(shù)字化空間數(shù)據(jù)的計算機應(yīng)用系統(tǒng)，但是基于傳統(tǒng)的GIS，其空間位置、 屬性與時間是地理空間分析的三大要素，但是它們的系統(tǒng)還無法用此三大要素表達用于與人同體和物質(zhì)同體的社會空間服務(wù)業(yè)的實際狀態(tài)。傳統(tǒng)的GIS以二維圖層作為處理的基礎(chǔ)實現(xiàn)靜態(tài)、單時相空間數(shù)據(jù)組織與管理，但是并沒有在全球化載體上來做，無法確切解決地理這個動態(tài)的任重而道遠的人文經(jīng)濟基礎(chǔ)任務(wù)，在基礎(chǔ)應(yīng)用上幾乎沒有新產(chǎn)能。在這樣的 GIS中，各類查詢與計算往往只能在同一圖層中進行，不同尺度的空間數(shù)據(jù)之間基本上沒有互動關(guān)系，造成了不同時態(tài)不同比例尺數(shù)據(jù)的割裂而大量斷失；對于涉及空間數(shù)據(jù)挖掘，例如三維載入、三維鉆探、三維剖面、三維提取、三維數(shù)據(jù)庫等以探索動態(tài)的變化趨勢尋求地球信息三維分析發(fā)展規(guī)律等突顯無奈，限制了所渴望的全球化事件定性定量的分析，以及決策事務(wù)的實現(xiàn)和地理信息廣泛真實的分析和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，改變了傳統(tǒng)GIS以圖層為基礎(chǔ)的組織方式，從而實現(xiàn)了直接面向地球上下空間三維實體目標(biāo)的數(shù)據(jù)組織，可以進行給予地球量級的深度空間數(shù)據(jù)挖掘和分析，實現(xiàn)地球觀和全球化上不同區(qū)域不同尺度不同時態(tài)的三維空間數(shù)據(jù)的互動。本發(fā)明的另一目的在于提供了一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明揭示了一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，包括接收輸入以確定點源的三維目標(biāo)，接收輸入的空間數(shù)據(jù)源；接收輸入以確定該點源的目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型，接收由該點源的目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型所確定的地球的各個事件中的關(guān)聯(lián)點源對應(yīng)的三維事件提取半徑和提取方式，其中空間數(shù)據(jù)源的各個類別中的每個點源對應(yīng)的事件以點源三維模型載入；基于每個點源對應(yīng)各個三維事件的該提取半徑和該提取方式，提取點源三維數(shù)據(jù)，生成每個點源對應(yīng)的點源三維最小數(shù)據(jù)集；將該些點源三維最小數(shù)據(jù)集組織并存儲形成點源地球信息系統(tǒng)；在該點源地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用點源全球關(guān)系對該些點源三維最小數(shù)據(jù)集對地球關(guān)聯(lián)信息進行處理。
4
根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法的一實施例，該空間數(shù)據(jù)源包括三維矢量數(shù)據(jù)、地球柵格數(shù)據(jù)或三維矢量數(shù)據(jù)和任意大小的柵格數(shù)據(jù)的結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法的一實施例，確定該點源目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型包括定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的空間和屬性幾何特征，在組織的點源地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用該些三維點源最小數(shù)據(jù)集對地球任意事件的三維信息進行處理。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法的一實施例，點源三維最小數(shù)據(jù)集是以點源塔的形式呈現(xiàn)。本發(fā)明還揭示了一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，包括點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊、點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊、三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊、提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊、三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊、數(shù)據(jù)庫組織模塊、數(shù)據(jù)庫存儲模塊、存儲模塊，其中所述點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊，接收三維輸入以確定屬性點源目標(biāo)；所述三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊，接收輸入的空間數(shù)據(jù)源；所述點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊，接收輸入以確定該點源目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型大??；所述提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊，接收輸入的由該點源目標(biāo)的數(shù)據(jù)模型所確定的該空間數(shù)據(jù)源的各個事件中的每個點源對應(yīng)的三維提取半徑和提取方式；所述三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊，分別連接所述點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊、 所述三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊、所述點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊、所述提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊，基于點源對于各個事件相應(yīng)的提取半徑和提取方式， 提取點源數(shù)據(jù)，生成每個點源對應(yīng)的點源最小數(shù)據(jù)集；所述數(shù)據(jù)庫組織模塊，連接所述三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊，將該些點源三維最小數(shù)據(jù)集形成點源地球信息系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)庫存儲模塊，連接所述數(shù)據(jù)庫組織模塊，存儲形成的該點源三維數(shù)據(jù)庫， 即是地球信息系統(tǒng)內(nèi)有大小的、可伸縮變化的點源實體；所述處理模塊，連接所述數(shù)據(jù)庫存儲模塊，通過該數(shù)據(jù)庫存儲模塊，利用該點源數(shù)據(jù)庫中的該些點源最小數(shù)據(jù)集對目標(biāo)空間信息進行統(tǒng)一化隨機應(yīng)用處理，成為實際的地球?qū)嶓w數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)的一實施例，該空間數(shù)據(jù)源包括三維矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)或三維矢量數(shù)據(jù)和任意大小柵格數(shù)據(jù)的結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)的一實施例，該點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊包括定義三維點源最小數(shù)據(jù)集的空間特征的單元以及定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的屬性類特征的單元。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)的一實施例，該點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊包括定義三維點源最小數(shù)據(jù)集的空間特征的單元以及定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的幾何特征的單元。根據(jù)本發(fā)明的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)的一實施例，點源三維最小數(shù)據(jù)集是以點源塔的形式呈現(xiàn)。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明以點源目標(biāo)為對象，以任意時態(tài)和尺度的空間數(shù)據(jù)作為三維數(shù)據(jù)源，采用點源信息提取獲得每個點源的三維最小數(shù)據(jù)集， 更易構(gòu)建三維模型的點源塔。三維點源塔是在不同比例尺、不同時態(tài)在一個同一空間區(qū)內(nèi)所需要的目標(biāo)信息的完整數(shù)據(jù)集，它是點源三維信息存儲和點源三維信息傳輸?shù)幕緜鬟f單元。將點源三維最小數(shù)據(jù)集直接組織建立點源地球系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫，徹底改變了傳統(tǒng)GIS 以圖層為基礎(chǔ)的組織方式，從而實現(xiàn)直接面向地球空間三維實體目標(biāo)的數(shù)據(jù)組織，實現(xiàn)不同尺度不同時態(tài)的空間數(shù)據(jù)的三維互動，實現(xiàn)矢量、柵格數(shù)據(jù)的互動，實現(xiàn)多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的裝載與融合，構(gòu)建三維數(shù)據(jù)倉庫機制，從而可基于發(fā)展的任何點源目標(biāo)進行地球/區(qū)域的全球化深度、廣度空間數(shù)據(jù)挖掘、分析、組織與傳遞。


圖1是本發(fā)明的一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法的較佳實施例的流程圖。圖2是本發(fā)明的一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)的較佳實施例的框圖。圖3是點源的地球信息精細三維模型方法和裝置實施的具體實例的地球信息系統(tǒng)的六種包括所有矢量的圈層、圈層不同方向的可透明表達的球面、剖面三維信息示意圖。圖4是點源的地球信息精細三維模型方法和裝置實施具體實例的地球系統(tǒng)的外圈層、內(nèi)圈層和地面地下的矢量和柵格結(jié)合的三維信息組織示意圖。圖5是點源的地球信息精細三維模型方法和裝置實施具體實例的地球系統(tǒng)的地面任意事件半徑尺度變化的(左公共汽車站300米覆蓋范圍，右公共汽車站500米覆蓋范圍)兩個示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1示出了本發(fā)明的一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法的較佳實施例的流程。請參見圖1，下面是對本實施例的方法中各步驟的詳細描述。在本實施例進行的過程中，結(jié)合點源地球的點源地球信息系統(tǒng)(三維地球環(huán)境評價的)實例來進行描述。點源地球信息系統(tǒng)就是根據(jù)點源的三維地球信息精細三維模型方法的架構(gòu)，而其上是以區(qū)域人居環(huán)境/生態(tài)環(huán)境評價就是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的人居環(huán)境評價指標(biāo)體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、統(tǒng)計、分析，最終達到綜合評分的目的。步驟SlOO 接收輸入以確定點源的三維數(shù)據(jù)目標(biāo)。亦即抽象點源的三維目標(biāo)，是地球表面的任意目標(biāo)或事件。在地球信息系統(tǒng)內(nèi)可以基于人居環(huán)境/生態(tài)環(huán)境評價，根據(jù)地面地下實際分析的需求，確定居民小區(qū)或居民大樓為點源三維目標(biāo)，它是后續(xù)處理的基本位置。如圖3、圖4所示的地球系統(tǒng)上，可見建筑體是點源目標(biāo)的一個實例。步驟SlOl 接收輸入的空間數(shù)據(jù)源的待轉(zhuǎn)換集。根據(jù)分析需求和實際數(shù)據(jù)情況，為待轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備的空間數(shù)據(jù)源作為輸入?？臻g數(shù)據(jù)源包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)或矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)的結(jié)合，是異構(gòu)的不同比例尺不同時態(tài)的數(shù)據(jù)。其中柵格結(jié)構(gòu)是以規(guī)則的陣列來表示空間特征或分布的形象數(shù)據(jù)組織，組織中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象皆帶幾何屬性特征。柵格數(shù)據(jù)有各類遙感數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星影像、航拍影像、雷達圖像等。矢量數(shù)據(jù)是指其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)過記錄地球位置的方式盡可能精確地表示地球事件的空間實體，地球位置空間設(shè)為連續(xù)，允許任意位置、長度和面積的精確定義。 柵格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、屬性幾何數(shù)據(jù)合稱為空間數(shù)據(jù)，本步驟為轉(zhuǎn)換而輸入可以是多時態(tài)的地球空間數(shù)據(jù)。其中多時態(tài)是指地球事件數(shù)據(jù)看見數(shù)據(jù)隨時間而變化，是動態(tài)和不斷轉(zhuǎn)換更新的，因此待轉(zhuǎn)換多時態(tài)的實體空間數(shù)據(jù)不僅包括了反映現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)，同時也包括歷史數(shù)據(jù)，即某一區(qū)域的不同時間段的地球區(qū)域某事件數(shù)據(jù)。如在生態(tài)環(huán)境/人居環(huán)境評價的實例中，實體空間數(shù)據(jù)可以如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，包括 接收輸入以確定點源的三維目標(biāo)，接收輸入的空間數(shù)據(jù)源；接收輸入以確定該點源的目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型，接收由該點源的目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型所確定的地球的各個事件中的關(guān)聯(lián)點源對應(yīng)的三維事件提取半徑和提取方式，其中空間數(shù)據(jù)源的各個類別中的每個點源對應(yīng)的事件以點源三維模型載入；基于每個點源對應(yīng)各個三維事件的該提取半徑和該提取方式，提取點源三維數(shù)據(jù)，生成每個點源對應(yīng)的點源三維最小數(shù)據(jù)集；將該些點源三維最小數(shù)據(jù)集組織并存儲形成點源地球信息系統(tǒng)； 在該點源地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用點源全球關(guān)系對該些點源三維最小數(shù)據(jù)集對地球關(guān)聯(lián)信息進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，其特征在于，該空間數(shù)據(jù)源包括三維矢量數(shù)據(jù)、地球柵格數(shù)據(jù)或三維矢量數(shù)據(jù)和任意大小的柵格數(shù)據(jù)的結(jié)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，其特征在于，確定該點源目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型包括定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的空間和屬性幾何特征，在組織的點源地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用該些三維點源最小數(shù)據(jù)集對地球任意事件的三維信息進行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法，其特征在于，點源三維最小數(shù)據(jù)集是以點源塔的形式呈現(xiàn)。
5.一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，包括點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊、點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊、三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊、提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊、三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊、數(shù)據(jù)庫組織模塊、數(shù)據(jù)庫存儲模塊、存儲模塊，其中所述點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊，接收三維輸入以確定屬性點源目標(biāo)； 所述三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊，接收輸入的空間數(shù)據(jù)源； 所述點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊，接收輸入以確定該點源目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型大??； 所述提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊，接收輸入的由該點源目標(biāo)的數(shù)據(jù)模型所確定的該空間數(shù)據(jù)源的各個事件中的每個點源對應(yīng)的三維提取半徑和提取方式；所述三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊，分別連接所述點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊、所述三維矢量數(shù)據(jù)和地球柵格數(shù)據(jù)輸入模塊、所述點源目標(biāo)三維轉(zhuǎn)換輸入模塊、所述提取半徑的三維二維互動方式輸入模塊，基于點源對于各個事件相應(yīng)的提取半徑和提取方式，提取點源數(shù)據(jù)，生成每個點源對應(yīng)的點源最小數(shù)據(jù)集；所述數(shù)據(jù)庫組織模塊，連接所述三維點源最小數(shù)據(jù)集生成模塊，將該些點源三維最小數(shù)據(jù)集形成點源地球信息系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)庫存儲模塊，連接所述數(shù)據(jù)庫組織模塊，存儲形成的該點源三維數(shù)據(jù)庫，即是地球信息系統(tǒng)內(nèi)有大小的、可伸縮變化的點源實體；所述處理模塊，連接所述數(shù)據(jù)庫存儲模塊，通過該數(shù)據(jù)庫存儲模塊，利用該點源數(shù)據(jù)庫中的該些點源最小數(shù)據(jù)集對目標(biāo)空間信息進行統(tǒng)一化隨機應(yīng)用處理，成為實際的地球?qū)嶓w數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，其特征在于，該空間數(shù)據(jù)源包括三維矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)或三維矢量數(shù)據(jù)和任意大小柵格數(shù)據(jù)的結(jié)合ο
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，其特征在于，該點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊包括定義三維點源最小數(shù)據(jù)集的空間特征的單元以及定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的屬性類特征的單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，其特征在于，該點源三維數(shù)據(jù)模型輸入模塊包括定義三維點源最小數(shù)據(jù)集的空間特征的單元以及定義點源三維最小數(shù)據(jù)集的幾何特征的單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的基于點源的地球信息三維模型的信息采集系統(tǒng)，其特征在于，三維點源最小數(shù)據(jù)集是以點源塔的形式呈現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于點源的地球信息三維模型的信息采集方法和系統(tǒng)，實現(xiàn)了直接面向任意空間三維實體目標(biāo)的數(shù)據(jù)組織以及不同尺度不同時態(tài)的空間數(shù)據(jù)的互動。其技術(shù)方案為方法包括接收輸入以確定點源三維目標(biāo)，接收空間數(shù)據(jù)源；接收輸入以確定點源目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)模型，接收由點源目標(biāo)的數(shù)據(jù)模型所定的空間數(shù)據(jù)源的各類別中的點源對應(yīng)的事件的可變大小的點源三維模型，由此提取三維參數(shù)和提取內(nèi)部物質(zhì)表達數(shù)據(jù)；基于每個點源對應(yīng)各個事件的提取半徑和提取方式提取點源三維數(shù)據(jù)，生成三維點源最小數(shù)據(jù)集；將點源最小數(shù)據(jù)集組織并存儲形成點源地球信息系統(tǒng)；利用三維點源最小數(shù)據(jù)集對地理三維信息進行處理。
文檔編號G06F17/30GK102331995SQ20111019087
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者孫建中, 朱良峰 申請人:華東師范大學(xué)