三維地理信息視頻場景融合技術
⑴ 是否能演示無插件模式展現二三維地理信息能力
地理信息系統(GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,GIS)有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,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採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念:1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。2、GIS的操作對象是空間數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的;按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來,可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展,以減小重復很費,提高數據共享程度和實用性。在配電自動化系統中地理信息系統(GIS)是一個重要內容:由於配電網節點多,設備分散,其運行管理工作常於地理位置有關,引入配電地理信息系統(GIS)系統,可以更加直觀的進行運行管理;其內容主要包括:設備管理(FM),是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上;用戶信息系統(CIS),指藉助GIS對大量用戶信息,如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理,便於迅速判斷故障的影響范圍,而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據;停電管理系統(OMS),是指接到停電投訴後,GIS通過調用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地點和影響范圍,選擇合理的操作順序和路徑,顯示處理過程中的進展,並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統;另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。我國地理信息系統的起步稍晚,但發展勢頭相當迅猛,大致可分為以下三個階段。第一是起步階段。20世紀70年代初期,我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展,我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像,開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議,形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面,先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來,國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖,為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年,國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。第二是試驗階段。進入80年代之後,我國執行「六五」、「七五」計劃,國民經濟全面發展,很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時,GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象,研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體,並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面,在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上,建成了全國1:100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1:4見萬全國資源和環境信息系統及1:25o萬水土保持信息系統,並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年,中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」,1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班,已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來,我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1:100萬地圖資料庫已公開發售,衛:25萬地圖資料庫也已完成建庫,並開始了全國1石萬地圖資料庫生產與建庫工作,各省測繪局正在抓緊建立省級1:1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統,這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來,沿海、沿江經濟開發區的發展,土地的有償使用和外資的引進,急需GIS為之服務,有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。在基礎研究和軟體開發方面,科技部在「九五」科技攻關計劃中,將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目,在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力,中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小,涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體,如GeoStar,MapGIS,OityStar,ViewGIS等。在遙感方面,在該項目的支持下,已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施,有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展以下是國內外專家對地理信息系統給出的不同定義(國外一些地理信息系統的定義摘自DavidJ.Maguire,1991)。1、DoE(1987:132),rth.2、Aronoff(1989:39)callyreferenceddata.3、Carter(1989:3)aninstitutionalentiry,se,expertiseandcontinuing,financialsupportovertime.4、Parker(1988:1547),analyses,anddisplaysbothspatioalandnon-spatialdata.5、Dueker(1979:106),activities,orevents,,lines,orareas.,lines,.6、Smithetal.(1987:13),tiesinthedatabase.7、Ozemoy,SmithandSicherman(1981:92)tiesforthestorge,retrieval,manipulation,.8、Burrough(1986:6),storing,retrievingatwill,.9、Cowen(1988:1544)inaproblem-solingenvironment.10、Koshkariov,TikunovandTrofimov(1989:256)asystemwithadvancedgeo-modellingcapabilites.11、DevineandField(1986:18)aformofMIS[ManagementInformaionSystem].12、陳述彭等(1999,《地理信息系統導論》):由計算機系統、地理數據和用戶組成的,通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成並輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規劃、管理決策服務。
⑵ 地理信息三維可視化系統的應用前景如何
主要應用領域有災害監測 、環境評估 作戰指揮 交通運輸、宏觀決策、商業金融通訊郵電日常生活等各領域、資源管理、區域和城鄉規劃
GIS用戶分布的主要行業
空間基礎數據建設部門:勘測測繪、遙感等
城市市政管理部門:規劃、土地、房地產、市政水電氣
能源部門:石油、天然氣、地質
自然利用:農林、水利、環保
公眾服務部門:公安、消防、緊急救援
金融服務部門:銀行、保險
社會經濟部門:統計局、信息中心
教育部門:高校、中學等
資源清查是GIS的最基本的職能
包括:
1)土地資源的清查、管理;
2)森林資源的清查、管理;
3)礦產資源的清查、管理;
4)土地利用規劃;
5)野生動物的保護
GIS在區域和城鄉規劃中的應用包括:
1)城鎮總體規劃;
2)公共設施配置;
3)道路交通規劃;
4)城市環境動態監測;
5)城市環境質量評價;
6)城市建設用地適宜性評價;
災害監測
GIS方法和多時相的遙感數據,用於:
1)森林火災的預測預報;
2)洪水災情監測和淹沒損失估算;
3)確定泄洪區內人員撤退、財產轉移和救災物資供應的最佳路線;
4)為救災搶險和防洪決策提供及時准確的信息。
宏觀決策
GIS利用地理數
據庫,通過一系列
決策模型的構建和
對比分析,可為國
家宏觀決策提供依
據。
目前GIS的發展狀況
1.GIS組件化取得重要進展(Com-GIS)
2.GIS網路化取得重要進展(WebGIS)
3.純關系型資料庫技術在GIS中逐步得到應用
4.真三維地理信息系統技術取得進一步進展(3DGIS)
⑶ 如何讓GIS和視頻相融合
與傳統的單純獲取監控目標的實時音頻、視頻信息的視頻監控系統相比,集成了空間位置信息的三維視頻監控系統在增強用戶空間位置意識、輔助用戶應急決策等方面將發揮更大的作用。如何把三維GIS與廣泛分布於城市各個角落的視頻監控系統集成起來已成為基於位置的視頻監控系統的研究熱點。
三維視頻融合分析系統簡介
在三維視頻監控方面,目前比較普遍的做法是從各地實時監控影像中採集出圖片,以標注的形式在三維場景中進行顯示。當用戶想知道某地的監控影像時,點擊該標注即可彈出實時監控影像截圖。這種做法只是視頻與三維平台的初步結合,並沒有發揮出三維場景的直觀特點,也遠沒有達到視頻位置與周邊三維信息的融合目標。與直接標注的方式不同,我們採用將視頻投影到三維地圖的方法,研發出一套基於三維視頻融合的監控分析系統,使監控視頻具有了空間位置感,實現了三維場景與動態視頻的融合。
近年來公安部正在大力推行創建「平安城市」試點工作,在城市中安裝了大量的視頻監控設備以強化治安管理,防範和追述重大事件的發生。「平安城市」作為一個特大型且綜合性很強的管理系統,主要通過視頻監控系統,數字化城市管理系統以及道路交通等多個系統的緊密配合來實現城市的平安和諧。在「平安城市」建設的任務中,維護公共安全,建立高效可靠的城市安防體系與應急反應平台是整個系統實現對城市的有效管理和打擊違法犯罪的重中之重。該平台所涉及的主要關鍵技術包括智能視頻分析,生物識別以及射頻識別技術等,並整合了環境監測,通路監測,物品安全審查和出入口控制等多項功能的整體安全防護系統。
在刑事犯罪等重大事件發生後,為了分析犯罪現場和提取犯罪線索,公安局刑偵部門通常會調取在案發地點附近的多個攝像頭相關時段的視頻並對嫌疑人進行甄別和行為分析,通常需要眾多有經驗的刑偵人員對不同的視頻記錄前後反復對比觀看,獲取有價值的犯罪線索。然而,由於案件數目的不斷增加,以及數以萬計的攝像頭所產生的海量視頻數據已經對公安刑偵部門的案件處理能力造成巨大的壓力,如何從這些視頻數據中快速,自動和智能地提取,處理與理解場景中的關鍵信息,從而有效地應用於社會安全事件的解決已成為目前公安系統和城市管理部門最為關心的問題之一。
基於三維視頻融合的監控分析系統結合了業界領先的計算機視覺技術,能夠對在不同攝像頭中出現的人員進行有效檢測、跟蹤和關聯並快速地甄別犯罪嫌疑人及車輛,從而大幅度減少刑偵人員查看視頻的時間,顯著提高案件的取證速度和偵破效率。同時,該系統採用了三維沉浸式顯示,可給出監控區域和視頻更為直觀和立體的視覺效果,並增強了用戶與系統交互的友好性和便捷性。通過對應用層的擴展,該系統還可以用於日常監控視頻的在線處理,從而實時地實現對視頻中人員和車輛等目標的智能識別,跟蹤和行為分析,為日常的城市管理和生產生活服務。目前該系統已在福建泉州、浙江寧波等地的公安機構進行試點並進行產業化項目實施。
⑷ 如何通過編程實現兩個動態場景融合
前置與後置
將png格式的動態圖放到最上層,將動態場景置於底層
⑸ 視頻監控系統:如何讓GIS和視頻相融合
與傳統的單純獲取監控目標的實時音頻、視頻信息的視頻監控系統相比,集成了空間位置信息的三維視頻監控系統在增強用戶空間位置意識、輔助用戶應急決策等方面將發揮更大的作用。如何把三維GIS與廣泛分布於城市各個角落的視頻監控系統集成起來已成為基於位置的視頻監控系統的研究熱點。 三維視頻融合分析系統簡介 在三維視頻監控方面,目前比較普遍的做法是從各地實時監控影像中採集出圖片,以標注的形式在三維場景中進行顯示。當用戶想知道某地的監控影像時,點擊該標注即可彈出實時監控影像截圖。這種做法只是視頻與三維平台的初步結合,並沒有發揮出三維場景的直觀特點,也遠沒有達到視頻位置與周邊三維信息的融合目標。與直接標注的方式不同,我們採用將視頻投影到三維地圖的方法,研發出一套基於三維視頻融合的監控分析系統,使監控視頻具有了空間位置感,實現了三維場景與動態視頻的融合。 近年來公安部正在大力推行創建「平安城市」試點工作,在城市中安裝了大量的視頻監控設備以強化治安管理,防範和追述重大事件的發生。「平安城市」作為一個特大型且綜合性很強的管理系統,主要通過視頻監控系統,數字化城市管理系統以及道路交通等多個系統的緊密配合來實現城市的平安和諧。在「平安城市」建設的任務中,維護公共安全,建立高效可靠的城市安防體系與應急反應平台是整個系統實現對城市的有效管理和打擊違法犯罪的重中之重。該平台所涉及的主要關鍵技術包括智能視頻分析,生物識別以及射頻識別技術等,並整合了環境監測,通路監測,物品安全審查和出入口控制等多項功能的整體安全防護系統。 在刑事犯罪等重大事件發生後,為了分析犯罪現場和提取犯罪線索,公安局刑偵部門通常會調取在案發地點附近的多個攝像頭相關時段的視頻並對嫌疑人進行甄別和行為分析,通常需要眾多有經驗的刑偵人員對不同的視頻記錄前後反復對比觀看,獲取有價值的犯罪線索。然而,由於案件數目的不斷增加,以及數以萬計的攝像頭所產生的海量視頻數據已經對公安刑偵部門的案件處理能力造成巨大的壓力,如何從這些視頻數據中快速,自動和智能地提取,處理與理解場景中的關鍵信息,從而有效地應用於社會安全事件的解決已成為目前公安系統和城市管理部門最為關心的問題之一。 基於三維視頻融合的監控分析系統結合了業界領先的計算機視覺技術,能夠對在不同攝像頭中出現的人員進行有效檢測、跟蹤和關聯並快速地甄別犯罪嫌疑人及車輛,從而大幅度減少刑偵人員查看視頻的時間,顯著提高案件的取證速度和偵破效率。同時,該系統採用了三維沉浸式顯示,可給出監控區域和視頻更為直觀和立體的視覺效果,並增強了用戶與系統交互的友好性和便捷性。通過對應用層的擴展,該系統還可以用於日常監控視頻的在線處理,從而實時地實現對視頻中人員和車輛等目標的智能識別,跟蹤和行為分析,為日常的城市管理和生產生活服務。目前該系統已在福建泉州、浙江寧波等地的公安機構進行試點並進行產業化項目實施。
⑹ 推薦國內三維GIS軟體,真實三維絢麗場景展現地理信息系統,支持二次開發、系統集成、三維漫遊和gis數據。
推薦北京中天灝景網路科技有限公司開發的Converse Earth 『
該平台從三維場景創建、地圖數據加工到互聯網發布都提供了成熟的商業解決方案;它集中體現了VR行業和GIS行業完美結合的優勢 ;並開放了完整的API,在多功能集成性項目開發上,給用戶提供了按需定製的良好支持;通過三維交互的方式來展示海量的三維場景和空間地理數據,讓一切虛擬活動具有了真實的時空背景。Converse Earth於2011年推出市場,分為免費版與企業版兩種。
傳統的虛擬現實軟體追求極致的光影效果,虛擬地球三維渲染技術脫胎於Converse3D VR技術,具有一脈相承的理念和技術優勢,不過此時的三維場景不再是微觀的局部區域,而是可以賦上經緯度坐標後放置在虛擬地球表面的宏觀場景,即具有微觀場景的精緻細節又有全局范圍的數據疊加,使VR和GIS此刻變得密不可分,相得益彰,能在其上施加的應用也變得豐富起來。
Converse3D三維數字地球打開了一扇通往虛擬的真實世界之門。能夠基於地表衛星影像、航空影像創建高解析度的地球場景,不需要數據預處理,能夠快速融合不同的、分布式的實時傳輸源數據快速構建實時三維互動式環境。同時具備C/S、B/S兩種發布形式,採用瘦客戶端模式,數據可全部來源於地圖、三維模型伺服器,客戶端具有緩存機制,多次瀏覽場景時可提高速度。
在虛擬地球表面展示的三維世界可能是整個城市抑或是廣域的地形地貌,這無疑需要提供對海量三維模型的支持,作為成熟的VR軟體開發商,我們成功的做到了這一點,我們綜合運用動態資源調度、渲染線程和載入線程同步工作、LOD等關鍵技術使地球表面承載大型地物成為可能。VR軟體逼真的光影效果被移植進該系統,場景效果逼真而平滑。
多種格式的衛星影像圖均可載入到球體上,對TB級貼圖進行切割使其具有金字塔式組織結構,可表達20級高清影像。支持OGC標准,可以流數據方式連接WMS、WFS伺服器讀取數據。
支持高程數據(DEM)的疊加,表達地表起伏變化的豐富特性。同時支持矢量數據的導入,支持GoogleEarth格式的KML文件的導入。
⑺ 視頻融合的介紹
視頻融合技術是虛擬現實技術的一個分支,也可以說是虛擬現實的一個發展階段版。權視頻融合技術指將一個或多個由視頻採集設備採集的關於某場景或模型的圖像序列視頻與一個與之相關的虛擬場景加以融合,以生成一個新的關於此場景的虛擬場景或模型。
⑻ 虛擬地球,虛擬城市,三維空間可視化的背後邏輯和原理3D 可視化
虛擬城市是虛擬地球的一個細分領域。
虛擬地球是一種表達地理數據的三維可視化平台,其可應用於各種范圍的地理信息可視化,大到全球尺度的地殼模型,小到單個建築等基礎設施。跨地表的三維空間可視化意味著以地球表層為基礎,可以一體化展示地上地下空間結構的位置關系與形態,並能實現全方位多角度瀏覽的三維空間可視化系統。其對於數字城市建設、綜合管理與應用具有重要價值。
三維空間可視化是虛擬城市的一個大方向。
對於城市管理而言,智慧城市是一個很重要的概念,很多物聯網技術廠商在一個生態里分工合作,三維可視化就是一個新興領域,逐步發展成型。三維可視化城市模型主要用於空間數據化展示,ThingJS相繼輸出了應用於不同領域的三維可視化城市模型,如教育可視化、旅遊可視化或園區可視化,通過集成大量的城市要素運行實時數據,利用實時交互方式再現城市的三維立體景觀。
三維場景主要以「數字城市」「三維城市」建設為標志,通過計算機技術、3S技術(遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS))以及大規模存儲技術對城市進行多解析度、多尺度、多時空及多種類的場景空間描述,模擬建模的對象也主要是城市地物空間,包括建築、設備、人物角色和地形、城市區域劃分,如果想繼續研究學習,可以了解3D地圖開發原理>>
⑼ 教學中融合地理信息技術應用的知識,可能遇到的困難有哪些
課程標准規定,地理三中的區域發展問題要使用案例研究的方法教學,這部內分中的案例屬於大容型案例,這對高中地理教師是個挑戰。在以往的區域發展案例教學中容易出現以下問題:把案例當作要掌握的知識去「講」;簡單地把案例當作理解地理原理的普通實例,即「舉例」。
將地理信息技術應用作為一個相對獨立的部分納入高中地理標准,是高中地理新課程的一個特點,也是高中地理學習內容同科學技術發展和實際生產生活應用密切聯系的方面,有比較大的實用價值。同時,地理信息技術也是地理學習的一種工具或一個平台。教學中遇到的主要問題是:教師的知識儲備使他們普遍感覺地理信息技術應用的教學比較困難;相應設備和軟體的缺乏;容易就技術講技術。
評估學生的學習是高中教師普遍關心的問題,遇到的主要問題有:不會設計有效的過程性評價;過程性評價對教師和學生的壓力過大,特別是對擔任多班教學的地理教師;階段性評價命題對日常教學存在不良導向的問題等。
⑽ 如何實現兩個視頻畫面融合技術
我大致明白你來說的意思自!
我熟悉Adobe premiere pro 那我就用這款軟體為製作軟體來說明:
你在做的時候把兩段視頻疊加,這兩段就是你說的一個遠景一個近景,疊加之後你把其中的一段視頻使用漸隱效果,然後改變它的透明度,然後再稍加潤色就能做成你說的效果!