基于Skyline的三維數(shù)字港口岸線審批系統(tǒng)建設

黃 湘，李露露，戴安娜，陳穎艷

(1.廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區(qū)港航管理局，廣西 南寧 530012)

基于Skyline的三維數(shù)字港口岸線審批系統(tǒng)建設

黃 湘1，李露露2，戴安娜1，陳穎艷3

(1.廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029；2.廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳，廣西 南寧 530012；3.廣西壯族自治區(qū)港航管理局，廣西 南寧 530012)

文章以廣西北部灣港口岸線規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎，使用Skyline和3DMax軟件技術相結合的三維地理信息技術，搭建了廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺。該系統(tǒng)平臺既能實現(xiàn)在審批業(yè)務操作過程中對岸線規(guī)劃、選址的三維可視化申報，又可確保相關岸線申報文檔、圖片等資料的有機管理，以及后續(xù)的查詢檢索，為岸線使用審批業(yè)務可視化、精細化、科學化管理提供思路。

三維地理信息技術；Skyline；3DMax；岸線審批；數(shù)字港口；系統(tǒng)建設；可視化

0 引言

岸線使用審批業(yè)務是指規(guī)范港口岸線使用審批管理、保障港口岸線資源的合理開發(fā)與利用，在港口總體規(guī)劃區(qū)內建設碼頭等港口設施使用港口岸線[1]。在岸線使用審批業(yè)務中，申報人需提交岸線使用申請表、申請人情況、可行性報告及海事、航道部門關于建設項目的意見等各種資料。一方面，如何快速、準確、直觀地將申請者使用的岸線展現(xiàn)在港口中，并及時根據(jù)港區(qū)總體規(guī)劃快速做出審批意見，提高工作效率，是亟待解決的問題；另一方面，如何有機、高效地將繁復的審批材料組織管理存檔，便于后續(xù)查詢使用，也是一個迫切需求。對此，國內已有不少地方建立了岸線使用審批系統(tǒng)，但鮮有將岸線使用審批系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)圖文對應，形象直觀地表達出

審批岸線與已有港口規(guī)劃岸線位置，進行對比分析。容易造成港口岸線使用審批管理混亂，后續(xù)查詢檢索不便等問題。

隨著科技的發(fā)展，人們越來越多地要求以三維的方式來再現(xiàn)世界，于是就出現(xiàn)了三維虛擬仿真港口系統(tǒng)和三維地理信息系統(tǒng)[2-4]。這兩類系統(tǒng)，都能以三維的方式對港口進行展示，滿足人們對管理直觀、形象的需求。同時，由于三維地理信息技術的可量測性、可分析性等實用特點，將逐步取代三維虛擬仿真技術，成為數(shù)字港口、智慧港口管理業(yè)務中的主流技術。

本研究將利用Skyline和3DMax軟件技術相結合的三維地理信息技術，搭建廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺。該系統(tǒng)平臺可將用戶已有各種地理信息數(shù)據(jù)、規(guī)劃審批數(shù)據(jù)、業(yè)務屬性數(shù)據(jù)等無縫融合，游記管理，提高岸線審批業(yè)務的管理效率；實現(xiàn)港口審批使用岸線三維再現(xiàn)，提升展示效果。

1 使用Skyline與3DMAX軟件搭建三維數(shù)字港口岸線審批系統(tǒng)的方法

1.1 系統(tǒng)建設思路

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺可以將遙感影像數(shù)據(jù)、港口規(guī)劃CAD數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)以及其他多媒體數(shù)據(jù)、規(guī)劃業(yè)務數(shù)據(jù)等進行有效的集成，生成具有真實坐標的、帶有地形起伏的三維場景，并且可以在此基礎上疊加基礎地理信息數(shù)據(jù)、各類專題矢量數(shù)據(jù)、規(guī)劃業(yè)務數(shù)據(jù)以及三維模型等，構建真實的三維場景。在該三維場景內，除了可以直觀、逼真、有效地表達和展現(xiàn)各種港口規(guī)劃地理信息之外，系統(tǒng)還支持常用的坐標定位、屬性查詢、統(tǒng)計分析、量算等功能，系統(tǒng)平臺操作界面如圖1所示。

圖1 廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺界面圖

該系統(tǒng)平臺以基于世界先進的海量三維數(shù)據(jù)網(wǎng)絡發(fā)布技術和時空三維地理信息可視化技術為基礎，以國家空間基礎設施為框架，集成沿海港口的現(xiàn)狀資料，包括港口地形圖和高分辨率衛(wèi)星影像圖，港口設施資源(建筑物、設備、構造物)以及規(guī)劃數(shù)據(jù)(作業(yè)區(qū)、港區(qū)、用地等規(guī)劃數(shù)據(jù))，建立一個能快速提供真實準確的空間資源信息平臺，并能進行綜合分析和輔助設計等操作，實現(xiàn)沿海地區(qū)海岸線資源和港口規(guī)劃的數(shù)字化、可視化及動態(tài)顯示，為政府部門和港口相關行業(yè)提供規(guī)劃、設計和決策支持的基礎框架信息，為涉港項目的前期決策和電子政務的實施提供統(tǒng)一標準的信息支撐平臺和環(huán)境，從而為港口的科學管理、規(guī)劃決策提供可靠依據(jù)。同時系統(tǒng)建成后，可以通過網(wǎng)絡(局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng))實現(xiàn)共享，被港口以外的業(yè)務部門所用，實現(xiàn)信息共享，避免重復建設。

系統(tǒng)建設具體思路如圖2所示。

圖2 體系建設思路圖

1.2 系統(tǒng)所需關鍵技術

(1)三維地理信息技術-Skyline

Skyline是全球領先的三維地理信息軟件，以其海量數(shù)據(jù)的管理能力著稱。本系統(tǒng)應用Skyline軟件的TerraBuilder模塊，實現(xiàn)將歷年港口影像和數(shù)字高程根據(jù)坐標匹配進行有機融合，構建北部灣三個港口三維地形。然后在TerraExplorer三維地形模塊上添加港口三維模型、港口規(guī)劃CAD數(shù)據(jù)、港口碼頭作業(yè)區(qū)屬性數(shù)據(jù)(噸位、類別、用途等)，構建北部灣港區(qū)三維業(yè)務場景。通過TerraDeveloper模塊，實現(xiàn)規(guī)劃審批業(yè)務流程的電子化，并和三維業(yè)務場景有機結合，實現(xiàn)審批坐標與三維場景的自動轉換。當用戶提交審批時，可以自動將用戶申請坐標做落到對應的港區(qū)內，通過在三維環(huán)境里查詢港區(qū)相應的屬性，實現(xiàn)審批內容比對，從而快速得出審批結論。

(2)三維半自動建模技術-3DMax

3DMax建模技術是根據(jù)實際拍攝照片，真實還原三維物體的過程。在本課題中，充分利用了北部灣港口已有規(guī)劃數(shù)據(jù)，以CAD數(shù)據(jù)作為底圖，通過屬性賦予高度和不同的類別，構建港口模型類別庫，將港口常用的模型如吊車、起重機、煤堆、叉車、鋼材等進行分類建模，通過TerraExplorer里面進行有機組織，實現(xiàn)根據(jù)位置批量復制加載模型，實現(xiàn)對北部灣港口的半自動建模。對于不重要的地物，如港區(qū)周邊房屋，可以通過TerraExplorer軟件依據(jù)房屋輪廓線畫圖自動建成房屋。

以Skyline和3DMax軟件技術相結合，搭建港口岸線三維模型如圖3所示。

圖3 港口岸線三維模型圖

(3)空間數(shù)據(jù)庫-SQLServer

本系統(tǒng)采用了空間數(shù)據(jù)庫，可以方便地將港口規(guī)劃審批業(yè)務中的文字、圖片、坐標等信息，通過唯一位置標識進行有機統(tǒng)一管理，既可實現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的歸檔，又可實現(xiàn)對歷史審批事件的查詢，同時提供了和三維場景的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與三維場景無縫連接。岸線使用審批界面如圖4所示。

圖4 港口岸線使用審批界面圖

2 結語

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺是衛(wèi)星遙感技術與數(shù)字化地形信息相結合的數(shù)字地球技術具體在港口規(guī)劃業(yè)務領域中的應用。該系統(tǒng)平臺的應用不僅實現(xiàn)了港口岸線使用審批業(yè)務的無紙化辦公，提高港口岸線審批業(yè)務的效率，減少實際踏勘頻率，同時也將港口相關數(shù)據(jù)管理、開發(fā)、安全等信息集成至一個系統(tǒng)平臺，能滿足各個行業(yè)進行與港口地理空間相關信息的采集、應用、交互和共享，為各種來源的數(shù)據(jù)，提供協(xié)調坐標、存儲和集成信息等工具，并能提供標準參照數(shù)據(jù)及運行環(huán)境。

廣西北部灣港口岸線數(shù)字化規(guī)劃管理平臺的推廣應用，改變了傳統(tǒng)的港口岸線使用審批方法，使岸線使用審批業(yè)務可視化、精細化、科學化管理，對全面推進港口數(shù)字化進程具有十分重要的意義。

[1]中華人民共和國交通運輸部，國家發(fā)展和改革委員會令.港口岸線使用審批管理辦法[Z].2012.

[2]邱有春.虛擬校園場景建模和漫游系統(tǒng)實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2009.

[3]李 強.三維虛擬場景系統(tǒng)研究[D].西安：西安電子科技大學，2008.

[4]齊 敏，郝重陽，伶明安.三維地形生成及實時顯示技術研究進展[J].中國圖像圖形學報，2000(4)：269-275.

Skyline-based 3D Digital Port Shoreline Approval System Construction

HUANG Xiang1，LI Lu-lu2，DAI An-na1，CHEN Ying-yan3

(1.Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029；2.Guangxi Department of Transportation，Nanning，Guangxi，530012；3.Guangxi Port and Shipping Authority，Nanning，Guangxi，530012)

Based on Guangxi Beibu Gulf port shoreline planning data，and by using the three-dimensional ge-ographical information technology combining the Skyline and 3DMax software technology，this article built the Guangxi Beibu Gulf port shoreline digital planning management platform.This system platform can both achieve the three-dimensional visualization reporting of shoreline planning and location selection during the approval business operations and ensure the organic management of relevant shoreline declaration documents，pictures and other information as well as follow-up query retrieves，thereby providing the ideas for visualized，meticulous，and scientific management of shoreline usage approval business.

Three-dimensional geographic information technology；Skyline；3DMax；Shoreline approval；Dig-ital port；System construction；Visualization

U651+.2

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.027

1673-4874(2015)04-0097-03

2015-03-05

黃 湘，碩士研究生，主要從事水運工程設計工作。