CN108491530A - 一种空间地理信息系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种空间地理信息系统，用于实现三维模型信息的建立，提高用户体验。本申请实施例方法包括：处理装置、风电场数字化平台和服务器；所述处理装置通过所述风电场数字化平台与所述服务器连接；处理装置，用于建立初始三维模型，对所述初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库，其中，所述初始三维模型为关于目标地点的模型；风电场数字化平台，用于保存所述各个专业的模型数据库，向所述服务器发送所述各个专业的模型数据库；所述服务器，用于管理所述各个专业的模型数据库。

Description

一种空间地理信息系统

技术领域

本申请涉及大数据处理领域，尤其涉及一种空间地理信息系统。

背景技术

目前，工程设计领域正面临着由二维平面转向三维信息化技术的革新，原有的勘测、设计、绘图、计算等手段已不能满足新发展下的技术要求，需要对原有技术路线进行创新。各个专业内有自身的独有的软件，数字化元素面临的专业跨度大，只有专业化的数字化处理和分析技术。所以，技术人员在进行各种专业工作时，需要各个专业的软件。不仅影响到了用户的设计效率，还不方便对风电场设计项目进行直观、准确的了解。

发明内容

本申请实施例提供了一种空间地理信息系统，用于实现三维模型信息的建立，提高用户体验。

有鉴于此，本申请实施例一方面提供一种空间地理信息系统，可以包括：

处理装置、风电场数字化平台和服务器；所述处理装置通过所述风电场数字化平台与所述服务器连接；

所述处理装置，用于建立初始三维模型，对所述初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库，其中，所述初始三维模型为关于目标地点的模型；

所述风电场数字化平台，用于保存所述各个专业的模型数据库，向所述服务器发送所述各个专业的模型数据库；

所述服务器，用于管理所述各个专业的模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述空间地理信息系统还可以包括采集装置；

所述采集装置，用于获取关于所述目标地点的数据；

所述处理装置，具体用于根据所述目标地点的数据建立所述初始三维模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述处理装置，具体用于根据所述目标地点的数据使用空三软件进行空三解算，建立所述初始三维模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述初始三维模型包括：云、地表高程信息模型，数字高程模型，和/或数字线划图模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述处理装置，具体用于对所述初始三维模型进行土建、电气和/或风能软件的建模，生成对应的土建模型数据库、电气模型数据库和/或风能模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述风电场数字化平台，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行属性编辑，将编辑后的所述各个专业的模型数据库向服务器上传；

所述服务器，具体用于管理所述编辑后的所述各个专业的模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述风电场数字化平台，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行投影匹配、场景编辑、布局排版和/或动静态分析。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述服务器，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行权限、加载设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述服务器，还用于根据所述各个专业的模型数据库，显示所述目标地点的定位。

可选的，在本申请的一些实施例中，

所述服务器，还用于通过对所述目标地点进行筛选、查询、统计，输出可视化图像与报表。

本申请实施例又一方面提供一种存储介质，需要说明的是，本申请技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产口的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，用于储存为上述空间地理信息系统所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述各方面为空间地理信息系统所设计的程序。

该存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例又一方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述各方面或各方面任一可选实现方式中所述的方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：空间地理信息系统可以包括：处理装置，用于建立初始三维模型，对所述初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库，其中，所述初始三维模型为关于目标地点的模型；风电场数字化平台，用于保存所述各个专业的模型数据库，向服务器发送所述各个专业的模型数据库；所述服务器，用于管理所述各个专业的模型数据库。用于实现三维模型信息的建立，提高用户体验。可以实现三维信息模型的建立，并能够三维模型进行数据管理，并且能够实现实时接收的测风塔、发电量大数据并进行分析。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例中空间地理信息系统的一个实施例示意图；

图2为本申请实施例中空间地理信息系统的另一个实施例示意图；

图3为本申请实施例中空间地理信息系统的方法流程的一个实施例示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种空间地理信息系统，用于实现三维模型信息的建立，提高用户体验。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在现有技术中，设计人员使用的是重复、低效的传统二维图纸设计，但通过三维设计可以明显提高工程设计的效率和设计精度，并对设计产品进行更好的展示、分析。同时，数字化平台也是进行风电场大数据开发的基础，是实现智慧风电场设计、进行风电场持续优化的物理基础。

首先，就是重新对各技术专业运用的软件进行互联互通。现有技术中缺少一种将多专业、多维空间数字化元素转化、统一的技术，急需将各专业软件与三维设计软件集成到统一管理平台之上，并实现各自相关功能。现在行业内并没有相关成熟的集成系统解决方案。

其次，智慧风电场是地表、空天、地下局部空间的多要素集成，地理信息系统可以纳入多空间要素，并实现空间要素的可视化，解决智慧风电场的多元素整合问题。

在本申请实施例中，提出了一种空间地理信息系统，可以实现二维以及三维信息模型的建立，并能够对二维以及三维模型进行数据管理，并且能够实现实时接收的测风塔、发电量大数据并进行分析。且通过互联网登录全球广域网(world wide，Web)端平台，显示工程在虚拟地球的定位。并通过拖动、旋转、缩放等操作对整个风电场进行可视化展示；通过鼠标点击对象，高亮并显示其属性信息；通过检索栏检索，列表显示目标对象并快速定位；通过统计分析模块对对象目标进行筛选、查询、统计，并以可视化图像与报表输出。

下面以实施例的方式，对本申请技术方案做进一步的说明，如图1所示，图1为本申请实施例中空间地理信息系统的一个实施例示意图，包括：

处理装置101、风电场数字化平台102和服务器103；处理装置101通过风电场数字化平台102与服务器103连接；

处理装置101，用于建立初始三维模型，对初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库，其中，初始三维模型为关于目标地点的模型；

风电场数字化平台102，用于保存各个专业的模型数据库，向服务器103发送各个专业的模型数据库；

服务器103，用于管理各个专业的模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，如图2所示，图2为本申请实施例中空间地理信息系统的另一个实施例示意图，空间地理信息系统还可以包括采集装置104；

采集装置104，用于获取关于目标地点的数据；

处理装置101，具体用于根据目标地点的数据建立初始三维模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，

处理装置101，具体用于根据目标地点的数据使用空三软件进行空三解算，建立初始三维模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，初始三维模型包括：云、地表高程信息模型，数字高程模型，和/或数字线划图模型。

可选的，在本申请的一些实施例中，

处理装置101，具体用于对初始三维模型进行土建、电气和/或风能软件的建模，生成对应的土建模型数据库、电气模型数据库和/或风能模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，

风电场数字化平台102，具体用于对各个专业的模型数据库进行属性编辑，将编辑后的各个专业的模型数据库向服务器上传；

服务器103，具体用于管理编辑后的各个专业的模型数据库。

可选的，在本申请的一些实施例中，

风电场数字化平台102，具体用于对各个专业的模型数据库进行投影匹配、场景编辑、布局排版和/或动静态分析。

可选的，在本申请的一些实施例中，

服务器103，具体用于对各个专业的模型数据库进行权限、加载设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，

服务器103，还用于根据各个专业的模型数据库，显示目标地点的定位。

可选的，在本申请的一些实施例中，

服务器103，还用于通过对目标地点进行筛选、查询、统计，输出可视化图像与报表。

可选的，在本申请的一些实施例中，

采集装置104，具体用于获取现场平面测绘与WGS84坐标系(world geodeticsystem-1984，WGS84)坐标系的转换关系，设置测绘控制点，根据比例尺、范围航拍采集照片。

可选的，在本申请的一些实施例中，

服务器103，还用于通过拖动、旋转、缩放等操作对整个风电场进行可视化展示。

可选的，在本申请的一些实施例中，

服务器103，还用于通过鼠标点击对象，高亮并显示目标地点的属性信息；通过检索栏检索，列表显示目标地点并快速定位。

进一步的，在本申请实施例中，可以利用最前沿的野外勘测手段、工程设计软件高效工作，通过二次开发实现软件互通，并在集成的地理信息系统平台上实现海量数据的统计、分析。先可以用无人机或者其他设备去现场飞行航拍，进行室内地形建模；然后在三维地形模型上进行三维的风机、交通、变电站、集电线路的三维设计；最后再将带有信息数据的地形与设计模型导入到地理信息系统(geographic information system，GIS)虚拟地球信息平台之中，通过开发的地理信息系统管理平台对设计工作进行可视化的浏览、查询、优化；实时接收测风塔、运维数据，并在该管理平台上进行大数据分析和可视化展示。

下面可以对空间地理信息系统的处理流程进行简单的说明，如图3所示，图3为本申请实施例中空间地理信息系统的处理流程的一个示意图。可以包括：

301、采集装置获取关于目标地点的数据。

采集装置可以理解为无人机等设备，例如：无人机外出，获取现场平面测绘与WGS84坐标系的转换关系，做好测绘控制点，根据比例尺、范围航拍采集照片，该照片可以理解为关于目标地点的数据。需要说明的是，步骤301为可选的步骤。

302、采集装置向处理装置发送关于目标地点的数据。

可以理解的是，采集装置可以通过有线或者无线的方式向处理装置发送关于目标地点的数据。也可以是，处理装置主动向采集装置获取关于目标地点的数据，具体不做限定。

303、处理装置建立初始三维模型。

其中，初始三维模型可以理解为目标地理三维模型，目标地理三维模型与目标地点相对应；可以理解的是，处理装置可以是电脑、服务器等具有数据处理功能的设备，具体在此不做限定。进一步的，处理装置还可以理解为一台独立工作的设备，或者多台分工合作的设备。

在本申请中，为实现空间地理信息系统的设计，首先处理装置先获取目标地点的数据，然后，地理信息管理平台进行初始三维模型的建立，可以理解，目标地点一般为用户选定的地点，目标地点与用户的风电场数字化平台的设计项目相对应。

处理装置具体可通过与其他设备的连接、人工录入、现场搭建或者其他方式获取到目标地点的目标地理三维模型。其中，其他设备预先存储有目标地点的目标地理三维模型，处理装置可通过人工录入、现场搭建或者其他方式获取到目标地点的目标地理三维模型。

标地理三维模型中包含目标地点的三维地理信息环境，包括目标地点的地理坐标信息，处理装置获取到标地理三维模型后，还可通过自身或者其他设备的显示装置向用户展示目标地点的三维地理信息环境，以便用户查看并监督处理装置设计风电场数字化平台的工作进程，了解目标地点的三维地理信息环境并还可查看目标地点的三维地理信息环境是否具有异常或者缺失。

处理装置在获取初始三维模型的具体过程中，可获取目标地点的现场平面测绘与WGS84坐标系(world geodetic system-1984)的转换关系，做好测绘控制点，根据比例尺、范围通过无人机采集目标地点的航拍照片。

处理装置在通过无人机获取到目标地点的航拍照片后，通过预设的参数以及像控点，将航拍照片进行空中三角测量，包括解算、建模从而得到目标地理三维模型，即初始三维模型。

可以理解，通过无人机，处理装置可大大减少用户在处理装置获取初始三维模型中的人工操作，实现更为先进的野外勘测手段，方便地实时获取目标地点的航拍照片，进而可得到目标地点实时对应的初始三维模型，进一步提高后续得到的风电场数字化平台的准确性以及实时性。

其中，处理装置可通过无线连接实时接收无人机传回的航拍照片，实现航拍照片的实时传输，从而进一步提高处理装置搭建初始三维模型的效率；或者，处理装置还可待无人机返回后，再通过有线连接，接收无人机传回的航拍照片，可以理解，有线连接更能保证航拍照片的安全传输，避免数据被盗取。

采用无人机的应用，将原本专业关联度不高的风电场可数字化元素，通过软件互联、3S技术，包括GIS、全球地位系统(global positioning system，GPS),遥感技术(remotesensing，RS)，实现空间上的定位的统一。

需要理解的是，初始三维模型中，具体还可以包括点云、数字地表模型(digitalsurface model，DSM)、数字高程模型(digital elevation model，DEM)以及数字线划图(digital line graphic，DLG)模型中的任意组合。

304、处理装置生成各个专业的模型数据库。

处理装置在初始三维模型上搭建风电场三维模型，即对所述初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库。

处理装置在获取到目标地点对应的初始三维模型后，在初始三维模型的基础上，调用风能模型以及电气模型，在三维环境中进行协同设计，同时各专业在业务范围内利用各自专业环境制作计算书、经济评价、数值模拟等工作，搭建风电场三维模型，即在地理三维模型上进行三维的风机、交通、变电站、集电线路的三维设计，从而得到各个专业的模型数据库。其中，风能模型以及电气模型可在相关的三维设计软件下进行建模得到，从而，在工程上快速实现快速调用，方便后续处理装置的调用，实现相关数据库的数据互通、多元素整合，并提高处理装置的处理效率。

应当理解的是，初始三维模型以及各个专业的模型数据库不仅包括了相关的三维模型，还可包括相关的二维模型，以满足在某些应用场景中二维模型的使用需求。

305、处理装置向风电场数字化平台发送各个专业的模型数据库。

可以理解的是，处理装置可以通过有线或者无线的方式向风电场数字化平台发送各个专业的模型数据库。也可以是，风电场数字化平台主动向处理装置获取各个专业的模型数据库，具体不做限定。

306、风电场数字化平台处理各个专业的模型数据库。

处理装置将各个专业的模型数据库导入地理信息系统，得到风电场数字化平台。

处理装置在本地得到各个专业的模型数据库后，将该各个专业的模型数据库导入地理信息系统(geographic information system，GIS)，得到风电场数字化平台。

可以理解，在GIS中，处理装置通过开发的GIS管理平台可对风电场数字化平台的设计工作进行可视化的浏览、查询以及优化，还可实时接收测风塔、运维数据，并且还可在该管理平台上进行大数据的分析和可视化的展示；同时还可结合风能的数字化拟合技术，实时自动分析风电场所有设施的出力、载荷，及项目方案的经济性指标，并形成定期的统计、预警和指导。

处理装置在获取到初始三维模型后，除了上述调用风能模型以及电气模型，还可调用土建模型，增加建筑物信息，来搭建风电场三维模型，进一步促进风电场数字化平台的多元素整合，其中，土建模型与上述的风能模型、电气模型类似，具体在此不再赘述。与初始三维模型类似的，各个专业的模型数据库中，具体还可包括点云、DSM、DEM以及DLG模型中的任意组合。其中，处理装置可通过风能、电气以及土建各三维应用的互联打通、保证相关三维模型的设计信息的无损传输及应用。

307、风电场数字化平台向服务器发送各个专业的模型数据库。

风电场数字化平台通过二次开发后的软件的基础平台对各个专业的模型数据库进行属性编辑，投影匹配、场景编辑、布局排版、动静态分析等，完成后上传到服务器；

308、服务器管理各个专业的模型数据库。

用户可通过互联网登录web端平台，显示风电场数字化平台工程在虚拟地球中的定位，通过鼠标、触控、语音等方式拖动、旋转、缩放等操作对整个风电场进行可视化展示；也可确定对象，高亮并显示其属性信息；还可通过检索栏检索，列表显示目标对象并快速定位；还可通过统计分析模块对对象目标进行筛选、查询、统计，并以可视化图像或者报表的展示方式输出。

在本申请中，处理装置通过将区域内地表、空天、局部地下多要素进行数字化提取，得到三维化的风电场数字化平台，使得相关设计人员从重复、低效的传统二维图纸设计中解放出来，借助GIS实现空间多要素与设计产品的数据管理、查询、虚拟漫游可视化展示，并且还可对实时回传数据进行统计、分析，智能优化设计方案、指导运维管理，从而实现风电场项目设计元素的数字化、可视化、智能化，对设计产品进行更好的展示、分析，实现智慧风电场的设计以及进行风电场的持续优化，大大提高了设计的工作效率，同时还提高了项目决策的直观性、准确性。

在不损失专业技术计算的基础上，将原本专业关联度不高的风电场可数字化元素，通过软件互联、3S技术(地理信息系统(GIS),全球地位系统(GPS),遥测测绘技术(RS)实现空间上的定位的统一；通过软件互联打通、平台集成各专业软件数据接口的壁垒，保证设计信息无损输出；结合风能的数字化拟合技术，实时自动分析风电场所有设施的出力、载荷，及项目方案的经济性指标，并形成定期的统计、预警和指导。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空间地理信息系统，其特征在于，包括：

处理装置、风电场数字化平台和服务器；

所述处理装置通过所述风电场数字化平台与所述服务器连接；

所述处理装置，用于建立初始三维模型，对所述初始三维模型进行多专业建模，生成各个专业的模型数据库，其中，所述初始三维模型为关于目标地点的模型；

所述风电场数字化平台，用于保存所述各个专业的模型数据库，向所述服务器发送所述各个专业的模型数据库；

所述服务器，用于管理所述各个专业的模型数据库。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空间地理信息系统还包括采集装置；

所述采集装置，用于获取关于所述目标地点的数据；

所述处理装置，具体用于根据所述目标地点的数据建立所述初始三维模型。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述处理装置，具体用于根据所述目标地点的数据使用空三软件进行空三解算，建立所述初始三维模型。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述初始三维模型包括：云、地表高程信息模型，数字高程模型，和/或数字线划图模型。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，

所述处理装置，具体用于对所述初始三维模型进行土建、电气和/或风能软件的建模，生成对应的土建模型数据库、电气模型数据库和/或风能模型数据库。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述风电场数字化平台，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行属性编辑，将编辑后的所述各个专业的模型数据库向服务器上传；

所述服务器，具体用于管理所述编辑后的所述各个专业的模型数据库。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述风电场数字化平台，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行投影匹配、场景编辑、布局排版和/或动静态分析。

8.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，

所述服务器，具体用于对所述各个专业的模型数据库进行权限、加载设置。

9.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，

所述服务器，还用于根据所述各个专业的模型数据库，显示所述目标地点的定位。

10.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，

所述服务器，还用于通过对所述目标地点进行筛选、查询、统计，输出可视化图像与报表。