警用傾斜攝影實景三維平臺系統及其接口系統的制作方法

本發明涉及3S領域(RS、GIS、GPS)和計算機技術應用領域，尤其涉及一種警用傾斜攝影實景三維平臺系統及其接口系統。
背景技術：
：隨著地理信息技術的發展，地理信息系統(Geographicinformationsystem，以下簡稱GIS，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統)在公安系統中發揮著越來越顯著的作用，例如，通過GIS可實現安保警衛、接警出警、智能抓捕、智慧消防、城市應急等功能。目前，與公安系統對接的GIS主要以二維平面地圖、手工實景三維模型和遙感影像為基礎，為各類案件的偵破、預案和分析提供技術支持。另外，GIS與公安系統對接后的系統可稱為警用地理信息系統(PoliceGeographicinformationsystem，以下簡稱PGIS)。但是，手工實景三維模型由于提供的地理分布數據不精確，無法與公安系統進行深度融合，從而使得公安機關作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力較低。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種警用傾斜攝影實景三維平臺系統及其接口系統，用于提升公安部門作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：本發明的第一方面提供一種警用傾斜攝影實景三維平臺系統，警用傾斜攝影實景三維平臺系統基于傾斜攝影技術獲取的實景三維模型，該警用傾斜攝影實景三維平臺系統包括：實景三維可視化模塊、三維量測模塊、三維分析模塊、監控視頻查看模塊、探頭規劃分析模塊以及專題信息標注和/或標繪模塊；實景三維可視化模塊用于對實景三維模型進行多級分層、多級分塊的可視化顯示；三維量測模塊用于對可視區域的實景三維模型進行測量；三維分析模塊用于對可視區域的實景三維模型進行分析；監控視頻查看模塊用于獲取數據庫中的監控探頭分布數據，并在實景三維模型中準確標示監控探頭位置，且查看監控探頭的實時視頻和/或監控探頭的歷史視頻；探頭規劃分析模塊用于根據獲取該實景三維模型時采用的傾斜攝影技術，計算出各監控探頭的監控區域以及監控盲區；專題信息標注和/或標繪模塊用于對可視區域的實景三維模型進行標注和/或標繪。實景三維可視化模塊還用于獲取和分析地理分布數據。三維量測模塊包括空間距離量算單元、空間面積量算單元以及全要素量算單元；其中，空間距離量算單元用于對可視區域內實景三維模型的空間任意兩點之間距離的測量，空間面積量算單元用于對可視區域內實景三維模型的空間任意三點和/或四點組成的平面面積的測量，全要素量算單元用于對可視區域內實景三維模型的水平和/或垂直距離的測量。三維分析模塊對可視區域進行分析包括，對人或車輛或探頭在特定觀測位置點的可視分析以及兩點之間的可視分析。探頭規劃分析模塊分別用不同的顏色表示計算出的監控區域和監控盲區。專題信息標注和/或標繪模塊包括：自動加載單元，用于根據數據庫已有專題數據，自動加載標注和/或標繪到實景三維模型中；自定義加載單元，用戶根據標注和/或標繪信息庫，對實景三維模型進行自定義標注和/或標繪。還包括權限管理模塊以及實景三維發布模塊；其中，權限管理模塊用于設定客戶的訪問權限；實景三維發布模塊用于提供實景三維模型數據的發布以及更新實景三維模型數據。該警用傾斜攝影實景三維平臺系統支持不少于100個并發訪問；且警用傾斜攝影實景三維平臺系統操作響應時間小于1秒。本發明第一方面所提供的警用傾斜攝影實景三維平臺系統可為公安系統提供精確的地理分布數據，從而可實現與公安系統的深度融合，進而提高公安機關作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。本發明的第二方面提供一種警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統，該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統用于將警用傾斜攝影實景三維平臺系統與PGIS進行接口對接；該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統包括實景三維模型入庫模塊，實景三維模型調用查看模塊，實景三維模型場景切換模塊，監控探頭信息推送模塊，視頻信息查看模塊，二維位置切換模塊以及三維位置切換模塊；其中，實景三維模型入庫模塊，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的信息，生成實景三維模型數據記錄表；實景三維模型調用查看模塊與實景三維模型入庫模塊相連，用于根據實景三維模型數據記錄表，生成實景三維模型分布矢量信息，并在每個實景三維模型上生成包含該實景三維模型覆蓋區域的圖標；實景三維模型場景切換模塊，用于對警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的場景進行切換；監控探頭信息推送模塊，用于獲取警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的監控探頭信息；視頻信息查看模塊，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的視頻信息，并在警用傾斜攝影實景三維平臺系統中查看；二維位置切換模塊，用于將警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的三維顯示切換成二維顯示；三維位置切換模塊，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的二維顯示，并將二維顯示切換成相應的三維顯示。該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統還包括：數據共享模塊，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的監控室分布、警務室分布、運維數據以及標注和/或標繪符號，并將監控分布、警務室分布、運維數據以及標注和/或標繪符號自動加載到警用傾斜攝影實景三維平臺系統中。本發明第二方面所提供的警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統具備豐富的接口，有效地將警用傾斜攝影實景三維平臺系統與PGIS無縫對接，不僅可實現與公安系統內部信息共享，而且通過采用警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的實景三維模型，可有效地提高提升公安部門作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例中警用傾斜攝影實景三維平臺系統的結構示意圖；圖2為本發明實施例中長方體A和B的示意圖；圖3為本發明實施例中警用傾斜攝影實景三維平臺系統與公安系統通過警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統連接的示意圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。為了更好的理解本方案，下面對本發明的所提及的“傾斜攝影技術”做一個簡單的介紹：傾斜攝影技術是指通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從相對于地平線垂直和傾斜等不同視角采集地理分布數據，獲取地面更為完整準確的信息，該傾斜攝影技術可通過設計各種不同種類的傾斜攝影相機來實現，上述是“飛行平臺”可為無人飛機等，可用來航拍的飛行器。本發明中提及的“地理分布數據”是指直接或間接關聯著相對于地球的某個地點的數據，是表示地理位置、分布特點的自然現象和社會現象的諸要素文件，包括自然地理數據和社會經濟數據，例如，土地覆蓋類型數據、地貌數據、土壤數據、水文數據、植被數據、居民地數據、河流數據、行政境界及社會經濟方面的數據等。以居民地數據中的道路來舉例，可包括道路寬度、具體位置等信息。進一步地，基于“傾斜攝影技術”得到的實景三維模型，另外，本發明提及的“可視區域”指的是在PGIS中運行的特定窗口下可見的區域。本發明提及的“數據庫”為公安系統的內部數據庫，該數據庫包括但不限于用于存儲監控探頭分布的監控探頭分布數據庫和對其它可用數據進行標注和/或標注的標注和/或標注信息庫等，獲取該數據庫中的任何數據均是通過與公安系統連接的接口實現的，例如，警用傾斜攝影實景三維平臺系統獲取監控探頭的分布信息，需通過警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統與公安系統的數據庫進行連接，從而獲取監控探頭的分別信息。另外，本發明提及的“實景三維模型數據”可包括對實景三維模型進行操作之后留下的數據，還可包括實景三維模型本身，例如，可在實景三維模型中進行測量或者標注和/或標繪，保存后的實景三維模型即可稱為實景三維模型數據。本發明提及的運維數據包括但不限于OLT(OpticalLineTerminal，簡稱OLT，光線路終端)、光纜、機房。目前，公安部門所使用的PGIS、視頻監控系統已經集成了視頻監控數據、地圖數據(矢量圖、衛片)、街景、空中360°全景(細部數據)、監控室分布數據、運維數據于一個平臺上。本發明的警用傾斜攝影實景三維平臺系統是與上述PGIS以及視頻監控系統獨立存在的，且三者之間相互聯系。本發明中的警用傾斜攝影實景三維平臺系統可稱為服務端，而使用本警用傾斜攝影實景三維平臺的用戶，例如公安部門，可通過登錄客戶端對本警用傾斜攝影實景三維平臺系統進行操作。客戶端與本警用傾斜攝影實景三維平臺系統通過互聯網進行連接，客戶端主要以插件的方式集成到用于登錄的電腦中。需要說明的是，警用傾斜攝影實景三維平臺系統，可以與PGIS對接，也可以與其它民用系統對接，從而可在民用系統中使用該警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的所有功能。實施例一如圖1所示，本實施例提供一種警用傾斜攝影實景三維平臺系統，警用傾斜攝影實景三維平臺系統基于傾斜攝影技術獲取的實景三維模型，該警用傾斜攝影實景三維平臺系統包括：實景三維可視化模塊1、三維量測模塊2、三維分析模塊3、監控視頻查看模塊4、探頭規劃分析模塊5以及專題信息標注和/或標繪模塊6；實景三維可視化模塊1用于對實景三維模型進行多級分層、多級分塊的可視化顯示；三維量測模塊2用于對可視區域的實景三維模型進行測量；三維分析模塊3用于對可視區域的實景三維模型進行分析；監控視頻查看模塊4用于獲取數據庫中的監控探頭分布數據，并在實景三維模型中準確標示監控探頭位置，且查看監控探頭的實時視頻和/或監控探頭的歷史視頻；探頭規劃分析模塊5用于根據獲取該實景三維模型時采用的傾斜攝影技術，計算出各監控探頭的監控區域以及監控盲區；專題信息標注和/或標繪模塊6用于對可視區域的實景三維模型進行標注和/或標繪。實景三維可視化模塊1還用于獲取和分析地理分布數據。另外，實景三維可視化模塊1以LOD(LevelsofDetail)形式實現多級分層、多級分塊的可視化顯示，并可與地形數據、影像數據等地理分布數據無縫融合。示例性地，上述監控視頻查看模塊4可通過點擊特定可視區域中的監控探頭圖標，來查看該監控探頭的實時視頻或查看該監控探頭的歷史視頻。必然地，監控探頭圖標，是警用傾斜攝影實景三維平臺系統對實景三維模型進行的標注。另外，基于實景三維模型，可計算出特定的監控探頭的監控區域以及監控盲區，具體地，在可視域內的實景三維模型中，計算特定的監控探頭在特定方向上的監控區域以及監控盲區；轉動監控頭的監控方向，從而得到另一方向上的監控區域以及監控盲區。本實施例提供的警用傾斜攝影實景三維平臺系統可為公安系統提供精確的地理分布數據，從而可實現與公安系統的深度融合，進而提高公安機關作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。本實例例中的三維量測模塊2可包括空間距離量算單元、空間面積量算單元以及全要素量算單元；其中，空間距離量算單元用于對可視區域內實景三維模型的空間任意兩點之間距離的測量，空間面積量算單元用于對可視區域內實景三維模型的空間任意三點和/或四點組成的平面面積的測量，全要素量算單元用于對可視區域內實景三維模型的水平和/或垂直距離的測量。下面以某一個特定的建筑物為例，如圖2所示，該建筑物為理想的長方體A與長方體B的連接結構，長方體A的長寬高為10*6*30，B的長寬高為5*3*15，詳細地描述上述三維量測模塊的使用，上述長寬高的單位均為米(m)。其中，長方體A的屋頂的面積可利用空間面積量算單元算出為60m2，頂點x到頂點y的距離可用空間距離量算單元算出為5.8m，對于測量長方體A或長方體B的長度或者寬度或者高度時，可利用全要素量算單元。三維分析模塊3對可視區域進行分析包括，對人或車輛或探頭在特定觀測位置點的可視分析以及兩點之間的可視分析。示例性的，可視分析可包括空間通視分析、可視域分析和包絡分析。探頭規劃分析模塊5分別用不同的顏色表示計算出的監控區域和監控盲區。示例性地，監控區域可用紅色表示，監控盲區可用綠色表示。從而，在可視區域可直觀地看到監視區域以及監控盲區，進一步地，針對監控盲區進行探頭的安裝。示例性地，專題信息標注和/或標繪模塊6可包括：自動加載單元，用于根據數據庫已有專題數據，自動加載標注和/或標繪到實景三維模型中；自定義加載單元，用戶根據標注和/或標繪信息庫，對實景三維模型進行自定義標注和/或標繪；目標識別單元，用于根據傾斜攝影技術得到的實景三維模型數據，進行目標識別，并自動標注和/或標繪在實景三維模型中。為了本領域技術人員更加清楚地了解本方案，先對上述專題信息標注和/或標繪模塊的兩個單元進行舉例說明：示例性地，在自動加載單元可將數據庫中的監控探頭分布數據，以及監控室位置數據等自動加載標注和/或標繪到實景三維模型中。示例性地，自定義加載單元中，用戶可通過鼠標拖拽等方式方便快捷地將標注和/或標繪信息庫中的數據標注和/或標繪在實景三維模型中，或者也可將實景三維模型中的數據利用鼠標拖拽地方式標注和/或標繪在信息庫中。該警用傾斜攝影實景三維平臺系統還包括權限管理模塊，該權限管理模塊用于設定客戶的訪問權限。設定訪問權限后，僅特定的用戶可對標注和/或標繪后的專題信息進行訪問。基于公安系統原有的權利管理基本框架，警用傾斜攝影實景三維平臺系統可根據登錄人員的權利范圍，實現實景三維模塊數據的按權限分層、分級授權管理，具體地，為不同的登錄人員開發不同的實景三維模塊數據范圍、數據類型以及相應的功能范圍，例如，分局警員只能查看自己管轄片區內的監控探頭所提供的視頻信息而無權訪問管轄外的監控探頭。該警用傾斜攝影實景三維平臺系統還包括實景三維發布模塊，該實景三維發布模塊用于提供實景三維模型數據的發布以及更新實景三維模型數據。值得一提的是，該實景三維發布模塊，在將實景三維模型數據發布后，可實現在公安系統內部網絡中對實景三維模型數據的共享。必然地，實景三維發布模塊與公安系統的對接是通過相應的接口。另外，更新后的實景三維模型數據，還可用于二維地圖上。需要注意的是，對于上述的專題信息標注和/或標繪模塊，還可實現對于特定的專題信息可設置成私有標注和/或標繪，從而僅自己可見，而有些專題信息可共享給指定的客戶。該警用傾斜攝影實景三維平臺系統支持不少于100個并發訪問。且警用傾斜攝影實景三維平臺系統操作響應時間小于1秒。較大人數的訪問并不會給警用傾斜攝影實景三維平臺系統造成訪問延遲，且快速的響應時間，可加快客戶的瀏覽速度，進一步地，加快公安機關作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。實施例二如圖3所示，本實例提供一種警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統，該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統用于將警用傾斜攝影實景三維平臺系統與PGIS進行接口對接。該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統包括實景三維模型入庫模塊7，實景三維模型調用查看模塊8，實景三維模型場景切換模塊9，監控探頭信息推送模塊10，視頻信息查看模塊11，二維位置切換模塊12以及三維位置切換模塊13；其中，實景三維模型入庫模塊7，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的信息，生成實景三維模型數據記錄表；實景三維模型調用查看模塊8與實景三維模型入庫模塊相7連，用于根據實景三維模型數據記錄表(該實景三維模型記錄表用于記錄實景三維模型的維度、坐標以及視高等信息，以漢口火車站為例，為其建立坐標軸，漢口火車站的中心坐標(x)為111.24，中心坐標(y)為30.62，中心坐標(z)為1，偏北為0，傾斜為0，視高為1000，上述具體數值為該相對值，具體標準以警用傾斜實景三維平臺系統給出的為準)，生成實景三維模型分布矢量信息，并在每個實景三維模型上生成包含該實景三維模型覆蓋區域的圖標；實景三維模型場景切換模塊9，用于對警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的場景進行切換；監控探頭信息推送模塊10，用于獲取警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的監控探頭信息；視頻信息查看模塊11，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的視頻信息，并在警用傾斜攝影實景三維平臺系統中查看；二維位置切換模塊12，用于將警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的三維顯示切換成二維顯示；三維位置切換模塊13，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的二維顯示，并將二維顯示切換成相應的三維顯示。該警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統還包括：數據共享模塊，用于獲取與PGIS相連的數據庫中的監控室分布、警務室分布、運維數據以及標注和/或標繪符號，并將監控分布、警務室分布、運維數據以及標注和/或標繪符號自動加載到警用傾斜攝影實景三維平臺系統中。本實施例所提供的警用傾斜攝影實景三維平臺接口系統具備豐富的接口，有效地將警用傾斜攝影實景三維平臺系統與PGIS無縫對接，不僅可實現與公安系統內部信息共享，而且通過采用警用傾斜攝影實景三維平臺系統中的實景三維模型，可有效地提高提升公安部門作戰指揮、管理分析、快速反應等方面的能力。實施例三本實例提供了現有技術中的PGIS或視頻監控系統與警用傾斜攝影實景三維平臺系統的集成方法。首先介紹數據層面的集成方法：對于二維數據與三維數據的對應，主要是將三維場景中的要素分別一一對應于二維圖層中的特定矢量圖或模型點，在進行數據查詢、數據更新操作時，通過這種對應保證二、三維數據的一致性。具體實現方法是使三維數據與二維圖層的數據在數據結構上關聯起來，因此，我們將三維要素的編號設置為對應的二維圖層要素的字段屬性。三維要素到二維要素之間的映射，通過三維要素編號和與三維要素編號相對應的二維圖層相聯系；而二維到三維之間的映射，直接通過空間坐標轉換或通過三維要素的屬性編號完成。警用傾斜攝影實景三維平臺系統與現有視頻監控系統的數據層面集成是通過直接調用視頻監控系統提供的流媒體服務URL地址和播放插件來實現的。而查詢關聯則是通過直接訪問視頻監控系統相對應的監控探頭數據庫相關屬性表來實現。其次介紹界面層面的集成方法，警用傾斜攝影實景三維平臺系統與現有PGIS和/或視頻監控系統進行集成的方式有如下三種：第一種，二三維一體化的集成方式：二三維一體化的集成方式可實現二維PGIS與三維的PGIS聯動顯示，空間信息可以實現從低分辨率到高分辨率的平滑加載，無需彈出獨立窗口即可直接查看高分辨率的實景三維模型數據。其前提條件是二維的地理分布數據必須能夠在三維PGIS控件中正常加載顯示，即警用傾斜實景三維平臺系統除能對實景三維模型進行可視化展示外，還能加載矢量地圖、衛片等作為底圖數據支撐實景三維模型的大范圍空間可視化及分析應用。第二種，插件形式獨立窗口集成方式：如果二維PGIS的數據不能在三維PGIS中加載，則實景三維模型展示和分析的功能只能以獨立插件的形式做一個獨立窗口嵌入到PGIS或視頻監控系統中。用戶可通過在二維PGIS中點擊圖標來調取實景三維模型展示窗口。第三種，完全獨立窗口集成方式：用于展示或分析實景三維模型的相應模塊以獨立的頁面形式與PGIS和/或視頻監控系統集成。具體地，在二維PGIS中點擊圖標后，即可調出三維瀏覽窗口。此方式完全獨立于PGIS和/或視頻監控系統運行，不占用PGIS和/或視頻監控系統的內存和計算資源，系統穩定性好。只有需要用于展示或分析實景三維模型的相應的模塊與視頻監控系統或PGIS進行視頻調用接口對接。以上三種集成方式的對比表1。第一種方式以及第二種方式中二維GIS、視頻監控系統以及警用傾斜攝影實景三維平臺系統之間互相搶占資源，因此穩定性較差，警用傾斜攝影實景三維平臺系統單獨線程，不存在和PGIS以及視頻監控系統之間搶占資源的問題，穩定性好。而對于接口對接復雜程度來講，第一種由于二維和三維之間的交互頻繁，使得接口對接較復雜，而第三種方式由于需要與PGIS以及視頻監控系統進行對接，因此接口對接最復雜。表1三種集成方式的對比表穩定性技術難度用戶體驗接口對接復雜度第一種穩定性差最好最好較高第二種穩定性差較高較好一般第三種穩定性好一般一般最復雜以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。當前第1頁1 2 3