基本介紹
- 中文名:Geo Globle
- 研發單位:武漢大學
- 特點:可視化軟體
- 平台:PC平台
簡介,軟體組成,GeoGloble Server,GeoGloble Builder,GeoGloble 3D Viewer,主要性能,數據管理能力,套用服務能力,可視化能力,主要特點,建設歷程,
簡介
GeoGlobe通過對全球海量影像數據、地形數據和三維城市模型數據的高效組織、管理和可視化,從而實現任何人、任何時候、在任何地點,通過網際網路,以任意高度和任意角度動態地觀察地球的任意一個角落。GeoGlobe以其優秀的衛星圖庫與地形資料,通過3D技術的套用,讓用戶擁有身臨其境的感覺。
GeoGlobe包括三部分:GeoGlobe Server、GeoGlobe Builder和GeoGlobe Viewer。GeoGlobe Server通過分散式空間數據引擎,管理所有註冊的空間數據,並提供實時多源空間數據的服務功能。GeoGlobe Builder 實現對海量影像數據、地形數據和三維城市模型數據的高效多級多層組織,為實現全球無級連續可視化提供數據基礎。GeoGlobe Viewer則裝在客戶端,通過網路獲取伺服器端數據,三維實時顯示、查詢、分析。
GeoGloble是一種與“Google Earth(谷歌地球)”軟體功能相近的“虛擬地球儀”,用來處理各種影像數據,實現地理搜尋功能,以及地理信息服務。該軟體由中國自主開發,定位於地理信息共享服務,對中國的地理信息能夠提供更加詳實的數據。
軟體組成
GeoGloble軟體平台架構採用客戶端、套用伺服器和數據伺服器的三層體系架構。根據這三層體系架構, GeoGlobe軟體平台主要包括三部分:GeoGloble 3D Viewer、GeoGloble Server和GeoGloble Builder。
GeoGloble Server
GeoGlobe Server是GeoGlobe的套用伺服器的核心部件,通過分散式空間數據引擎,管理所有註冊的空間數據,並提供實時多源空間數據的服務功能。
實現與GIS平台的無縫集成,通過GIS 套用API接口,實現海量信息檢索服務、屬性與圖形的互相查詢分析服務以及地形分析等空間分析服務。
提供符合OGC標準的WMS、 WFS和WCS的服務。
GeoGloble Builder
GeoGlobe Builder 是GeoGlobe數據組織與管理的核心部件,通過對海量矢量、影像、地形、地名和三維城市模型等類型的空間數據的高效組織、壓縮與管理。
實現數據的更新、多時相管理,為實現空間數據的全球範圍多解析度連續可視化提供數據基礎。
GeoGloble 3D Viewer
GeoGlobe 3D Viewer是GeoGlobe客戶端核心部件。通過建立地球的幾何模型,實現地球模型的三維可視化。
獲取伺服器端GeoGlobe Server提供的多源、多解析度數據服務,實現全球三維實時場景的顯示與瀏覽。
獲取伺服器端GeoGlobe Server提供的查詢服務和分析服務,實現基於全球範圍的空間分析與套用。
提供可視化組件的二次開發功能,實現與套用系統的無縫集成。
主要性能
GeoGloble軟體平台的主要性能主要體現在數據管理能力、套用服務能力和可視化能力等三個方面。
數據管理能力
支持主流三維檔案格式處理。主要包括:3D Studio 的3DS格式,D3D 的.X格式、AutoCAD三維格式、 Shap3D、Open Flight格式和VRML 2.0等多種三維數據格式的導入。
支持建築物二維矢量數據加上高程信息快速生成大範圍三維建築物模型數據的處理。可以管理10 萬個以上三維建築物模型。
支持國家1:100萬、 1:25萬等多種比例尺的地名數據的處理。
套用服務能力
支持符合OGC標準的WMS、 WFS和WCS服務。
提供矢量、影像、地形、地名和三維模型等數據服務。
提供圖形與屬性的互相查詢分析服務。
提供空間量算、地形分析、洪水淹沒和日照等空間分析服務。
支持服務的分散式管理和調度。實現在多個伺服器上部署不同類型的服務,從而支持多用戶的並發訪問。
提供以主流GIS平台(GeoStar 、MapInfo和ArcInfo) 的 GIS API接口,實現與GIS平台的無縫集成。
提供組件、動態程式庫和API函式等二次開發方式,實現與套用系統的無縫集成。
可視化能力
支持矢量、影像、地形、地名和三維模型等多種數據類型的實時可視化。
支持Direx3D三維引擎的高效繪製。
支持滑鼠、鍵盤等多種三維場景操作模式。
支持視景體剪裁、基於視點的LOD三維繪製算法,三維場景的瀏覽速度至少達到每秒 20幀以上。
支持至少6萬個簡單三維建築物模型數據的繪製。
主要特點
具有自主智慧財產權的國產軟體平台
GeoGloble是武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室集中具有計算機技術、網路技術、測繪遙感技術和地理信息系統技術等專業背景的博士後、博士組成的強大研發團隊開發的具有自主智慧財產權的國產軟體平台。打破了國外同類型軟體 Skyline、Google Earth和Virtual Earth在全球空間信息服務領域的壟斷。而且在涉及國防、安全和國家基礎空間信息等套用方面,GeoGlobe 更具有安全性和可靠性。
實現與GIS平台的無縫集成套用
GeoGlobe的研發團隊長期從事國產GIS平台 GeoStar的研發工作,多年來國產GIS平台的研發經驗使得 GeoGlobe不僅具有Skyline等國外同類型產品軟體的功能和特點,而且在空間數據的管理與套用、信息的查詢與檢索和空間分析等 GIS套用方面具有明顯優勢,可以實現與GIS平台 GeoStar、MapInfo和 ArcGIS 等平台的無縫集成。
多源、多尺度的全球空間數據無縫組織與可視化
方便的二次開發、與業務系統的無縫集成套用
GeoGlobe支持目前主流套用的二次開發技術。根據用戶的不同需要,可以提供組件、動態程式庫和 API接口等多種方式的二次開發接口。支持VC、 VB和C#等集成開發環境。並且通過易於調用的 API接口實現與業務系統的無縫集成套用。
建設歷程
2008年11月底,國家測繪科技委員會在上海召開會議,提出了啟動“國家地理信息公共服務平台”建設工程,打造中國的“Google Earth”(谷歌地球)。
基本方案為:定位於地理信息共享服務,將政務網與公眾網分開建設。
自起爐灶:“Google Earth”上看不見我的鄉村
如果你是“Google Earth迷”,你一定會發現,當鳥瞰華盛頓、紐約等北美地區時,你“飄懸”的眼睛可以下俯到街頭的轎車上。但“飄”到國內大城市上空,你看到的街頭公車要模糊許多;再接著“飄”至武漢的外環線外,你的眼睛不得不“上浮”,不然你看到的只是塊塊色斑。“這並不足為奇,‘Google Earth’上的實景影像清晰度在北美和歐洲是最高的,其他地區的大城市只能達到240米左右,小鎮山村清晰度更模糊,只有8000米。”“測繪遙感信息工程國家重點實驗室”副教授陳靜說。
為什麼會這樣?陳靜說,可能是Google出於商業市場定位的考慮。他說,“Google Earth”上的影像圖都是從“捷鳥”等公司獲得的,數據有限,同時也有成本問題。“對於國內的地理信息數據,我們自己有很大的優勢。國家測繪系統有通過各種測繪手段獲取的地理信息,有的是地面GPS人工繪圖,有的是航空拍攝測繪。而且,其他部門都有自己獲取數據的渠道,這些數據的清晰度會更高、更全面。以後,我們想要查看哪個鄉、哪個村,只要不是保密的,都能實現。”陳靜說,這是建設中國“Google Earth”的最大優勢。
安全起見:地理信息分“兩網”共享
“國家許多部門都擁有地理數據,精準度和清晰度很高。”陳靜說,之所以沒有開展民用,主要是國家一直對這些數據嚴格管制。“測繪、國土等部門都有自己拍攝到的數據,但解析度超過30米就管制,有的甚至是50米就不對外公布”。地理信息數據涉及國家安全,各國都有嚴格規定。美國政府規定,解析度大於0.5米以上的衛星影像都要經過審批。“所以現在Google Earth一般只使用0.6米的圖像”。“Google Earth”給了他們很大啟發,只要不涉及國家保密信息,地理信息數據是可以安全公開、滿足民用的。陳靜說:“以前是有數據不能用,拿出去就算是泄密。但現在的市場需求很大,公眾和政府需要有自己國家的‘Google Earth’。國家測繪局現在要開展這項工程,實際上就是在推動這塊的民用。”資料顯示,地理信息服務的市場潛力巨大,目前“Google Earth”能吸引10億美元廣告,印度等國已著手建立自己的平台。
基於這種考慮,中國科學院院士李德仁等專家提出,將這個平台建成信息共享系統,同時分別建設它的政務網和公眾網,兩個網路從物理上隔離,提供不同清晰度、精準度的信息服務,兩者相得益彰。
10年打磨:國產“地球儀”已現鋒芒
“Google Earth”能玩得轉,是依靠衛星影像圖下面的“虛擬地球儀”,它能處理各種影像數據,實現搜尋功能。“我們要建自己的‘Google Earth’,也需要有這種‘虛擬地球儀’”。李德仁說,為了做這個“虛擬地球儀”,他和龔建雅等教授花了近10年時間,最終完成了一種叫作Geo Globle的軟體,為我國打造自己的“Google Earth”提供了技術支撐。
這項軟體技術已經通過全國多位院士的集體評審。評審報告上說:“該成果總體上達到國際先進水平,在多源多時相海量空間數據分散式管理、異構地理信息互操作等方面有重要創新,處於國際領先水平,可以作為我國空間信息公共服務平台的基礎軟體。”陳靜告訴記者,雖然還沒有確認該軟體就是國家地理信息服務平台的基礎系統,但它確保了實現這個項目完全國產化。“如果使用國外軟體,還不談能否實現我們的共享套用要求,在安全保障上就存在風險”。陳靜說,這一軟體能同時處理多種來源的數據,包括三維地形圖、航拍影像圖、三維模型,同時還有矢量數據,如地理邊界、鐵路、公路和航線等信息,這些是“Google Earth”所沒有的。
目前,Geo Globle軟體已小試牛刀,分別在黑龍江地理信息系統、福建電力系統和國防領域試用,都達到了很好的效果。陳靜說,有這個軟體作支撐,對於行業和相關部門的數據服務將更加精準。比如規劃部門需要搞清楚每家每戶的宅基地、房屋界限,通過這一系統,可以達到對房屋的每個台階都能準確定位,房屋邊界的影像數據誤差微乎其微。這個平台還有一個好處就是,通過技術集成,可以將不同部門的數據疊加到同一界面上,類比分析非常直觀,而且工作效率會大大提高。可以避免各個部門在這方面的重複建設投入。
大功告成:尚需多方協調規劃