前言：本站為你精心整理了自然資源三維可視化研究范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：通過收集整理地理信息數(shù)據(jù)和自然資源管理數(shù)據(jù)，利用ArcGISPro進(jìn)行平臺開發(fā)與搭建；結(jié)合典型應(yīng)用案例分析，開展了自然資源三維可視化研究與應(yīng)用分析。該研究項(xiàng)目在一定程度上搭建了自然資源數(shù)據(jù)整合和可視化展示的基礎(chǔ)框架，為有效提升自然資源管理綜合效能奠定了基礎(chǔ)。后期應(yīng)繼續(xù)完善平臺功能，努力實(shí)現(xiàn)湖北省自然資源全方位管理的高效性。

關(guān)鍵詞：地形三維；三維可視化；自然資源管理；GIS

面對生態(tài)文明建設(shè)背景下的自然資源管理需求，必須建立一個集中管理、安全規(guī)范和全面服務(wù)的三維可視化展示與分析平臺，統(tǒng)一解決自然資源調(diào)查、確權(quán)和國土空間用途管控等問題，為自然資源管理工作提供信息化手段，有利于統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全省自然資源開發(fā)利用與權(quán)益保護(hù)和環(huán)境保護(hù)，并將大幅提升管理效能。多位學(xué)者在三維可視化研究方面進(jìn)行了大量的探索，如宋春鳳[1]、李清泉[2]、張文元[3]、蔣文杰[4]、藍(lán)青[5]等開展了基于地下綜合管網(wǎng)信息的三維可視化研究，為給排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)、長效管理與實(shí)時維護(hù)提供了十分重要的依據(jù)；陳誠[6]針對深基坑監(jiān)測信息和三維可視化展開了深入研究，建立了集深基坑監(jiān)測信息管理和可視化于一體的管理系統(tǒng)；許捍衛(wèi)[7]、張奇[8]、王穆一雄[9]等在城市三維和校園三維管理方面進(jìn)行了研究，對空間三維可視化和空間分析進(jìn)行了深入探索；還有一些學(xué)者針對地形三維開展了相關(guān)研究，但總體而言，涉及自然資源管理的三維可視化研究較少。湖北省自然資源三維可視化研究，通過收集、整合地理信息數(shù)據(jù)和重點(diǎn)自然資源數(shù)據(jù)，開發(fā)與搭建數(shù)據(jù)展示平臺，挖掘典型應(yīng)用案例，模擬自然資源在地理空間下的真實(shí)情況，還原自然資源的實(shí)際狀況，助力自然資源管理維度升級，更好地開展自然資源調(diào)查監(jiān)測、規(guī)劃管控、開發(fā)利用、保護(hù)監(jiān)管、生態(tài)修復(fù)、災(zāi)害防治、執(zhí)法監(jiān)察等工作，為山水林田湖草自然資源三維空間一體化管理、精細(xì)化管理、科學(xué)化決策、現(xiàn)代化規(guī)劃、立體化利用提供有力的基底數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

1研究方案

本文采用三維地理信息架構(gòu)設(shè)計(jì)，利用已有的硬件設(shè)施與環(huán)境，采用B/S架構(gòu)模式，整合基礎(chǔ)地理空間信息數(shù)據(jù)、結(jié)合自然資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用基于Win?dows的PC端、基于Android的PAD端三維可視化軟件進(jìn)行定制化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了湖北省地形地貌的三維可視化展示、分析與管理。研究方案的技術(shù)流程為：①收集全省已有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、自然資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地理國情普查與監(jiān)測數(shù)據(jù)、數(shù)字城市數(shù)據(jù)等，編寫研究方案；②將不同坐標(biāo)不同格式的原始數(shù)據(jù)整合為數(shù)據(jù)格式相同、同一坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)，經(jīng)過保密處理后，上傳至互聯(lián)網(wǎng)使用；③配置服務(wù)器環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，利用ArcGISPro軟件進(jìn)行總體平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)與搭建，包括用戶體系、開發(fā)模式、應(yīng)用模式、系統(tǒng)維護(hù)、出錯處理、系統(tǒng)安全等方面；④結(jié)合平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)，將整合脫密后的數(shù)據(jù)分類按目錄存儲至文件夾或GDB數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集中，并建立對應(yīng)的三維配圖工程，調(diào)整要素的符號樣式和顯示尺度，形成平臺可直接加載使用的數(shù)據(jù)工程；⑤數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布主要包括數(shù)據(jù)制圖、地圖服務(wù)發(fā)布和服務(wù)緩存制作3個步驟，便于提高Web端調(diào)用效率；⑥平臺測試，整理上交案例和成果，如圖1所示。

2應(yīng)用案例與效益分析

湖北省自然資源三維可視化研究為自然資源管理工作提供了信息化手段，大幅提升了職能部門的管理效能。

2.1生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

自然資源的管理職責(zé)包括生態(tài)環(huán)境整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理等方面，結(jié)合三維可視化技術(shù)，可綜合提高礦山生態(tài)修復(fù)、碼頭治理以及重點(diǎn)湖泊水庫生態(tài)恢復(fù)等項(xiàng)目的監(jiān)測水平。在礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中，通過三維場景，以不同年份遙感影像分屏展示的形式，準(zhǔn)實(shí)時展現(xiàn)礦山生態(tài)修復(fù)應(yīng)用案例的開發(fā)、變遷、修復(fù)等變化場景。在三維地圖場景中點(diǎn)擊該地塊生態(tài)修復(fù)應(yīng)用案例的范圍標(biāo)記，即可彈出該區(qū)域生態(tài)修復(fù)信息展示窗口，顯示生態(tài)修復(fù)的詳細(xì)信息，如圖2所示。通過加載2020年最新的遙感影像數(shù)據(jù)，可動態(tài)監(jiān)測生態(tài)修復(fù)成果和現(xiàn)狀，減少野外巡查工作量，杜絕人為主觀因素的影響。

2.2城市發(fā)展動態(tài)研究

城市的發(fā)展離不開政府的行政決策，生物城、科技城、產(chǎn)業(yè)園、保稅區(qū)等區(qū)域規(guī)劃建設(shè)將占領(lǐng)城市發(fā)展前進(jìn)的制高點(diǎn)，必須從貿(mào)易便利化、投資自由化、行政體制創(chuàng)新、科技體制創(chuàng)新、金融制度創(chuàng)新、服務(wù)業(yè)擴(kuò)大開放、網(wǎng)上稅收政策等方面開展先行先試工作。武漢市的光谷自貿(mào)區(qū)立足中部，將努力成為全面改革開放的試驗(yàn)田和內(nèi)陸對外開放的新高地，動態(tài)研究其發(fā)展過程，將起到較好的示范作用。在三維地圖場景中，點(diǎn)擊光谷自貿(mào)區(qū)應(yīng)用案例的范圍標(biāo)記，將實(shí)時展示光谷自貿(mào)區(qū)應(yīng)用案例的空間位置和覆蓋范圍；點(diǎn)擊時序影像對比按鈕，則在新窗口中以不同年份影像分屏展示的形式呈現(xiàn)光谷自貿(mào)區(qū)應(yīng)用案例的開發(fā)變遷情況（圖3）。對比歷年影像發(fā)現(xiàn)，自貿(mào)區(qū)正在逐步施工建設(shè)，其對周邊道路建設(shè)、房產(chǎn)布局、生態(tài)綠化具有促進(jìn)作用，直接帶動了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展

2.3重點(diǎn)工程建設(shè)

機(jī)場、港口、鐵路、高速公路等重點(diǎn)工程建設(shè)速度將客觀決定區(qū)域發(fā)展的快慢程度，建設(shè)過程中涉及規(guī)劃、拆遷、土地整理、建設(shè)等多個環(huán)節(jié)。在三維地圖場景中，點(diǎn)擊加載其中一項(xiàng)（如鄂東機(jī)場）按鈕后，將立即展示重點(diǎn)工程的空間位置和覆蓋范圍，還可顯示其詳細(xì)信息；點(diǎn)擊時序影像對比按鈕，則在新窗口中以不同年份影像分屏展示的形式呈現(xiàn)鄂東機(jī)場建設(shè)不同階段的發(fā)展變遷情況（圖4）。在項(xiàng)目進(jìn)展的關(guān)鍵時期，還可采用無人機(jī)不定期獲取其遙感影像數(shù)據(jù)，回傳、加載至三維可視化平臺后，直接供政府部門實(shí)施動態(tài)決策，提高機(jī)場建設(shè)速度。

2.4地質(zhì)災(zāi)害防治

近年來地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，嚴(yán)重?fù)p害了人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因此降低地質(zhì)災(zāi)害隱患問題迫在眉睫。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與區(qū)域地理位置、地形狀況以及地質(zhì)環(huán)境息息相關(guān)，通過三維可視化平臺展示省內(nèi)近年典型滑坡泥石流災(zāi)害情況，可為地質(zhì)災(zāi)害防治打下基礎(chǔ)。湖北省某地地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布和單個地災(zāi)點(diǎn)范圍如圖5所示。該地災(zāi)點(diǎn)經(jīng)調(diào)查、勘察和科研后確認(rèn)其屬于大型巖質(zhì)古滑坡，規(guī)模巨大、成因復(fù)雜、危害嚴(yán)重，得到各級政府的高度重視。在三維地圖場景中，點(diǎn)擊加載按鈕，則能立體展示該滑坡體應(yīng)用案例的空間位置和覆蓋范圍，可為地災(zāi)防治部門掌握和制定應(yīng)對措施提供決策輔助依據(jù)，合理推動社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

3結(jié)語

在生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，自然資源管理工作由二維系統(tǒng)升級為三維系統(tǒng)，可有效提升自然資源調(diào)查、確權(quán)和國土空間用途管控等綜合管理效能。本文通過整合二維地理信息數(shù)據(jù)向三維GIS轉(zhuǎn)變，生動、形象地再現(xiàn)了湖北省地形地貌、重點(diǎn)自然資源分布情況，實(shí)現(xiàn)了自然資源和人文社會資源的統(tǒng)籌分析。本文在一定程度上搭建了自然資源數(shù)據(jù)整合和可視化展示的基礎(chǔ)框架，結(jié)合典型應(yīng)用案例，揭示了研究成果在生態(tài)保護(hù)、生態(tài)治理和修復(fù)、城市發(fā)展等領(lǐng)域的應(yīng)用價值。后期將結(jié)合自然資源管理具體要求，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上添加自然資源管理數(shù)據(jù)的屬性要素，完善管理功能，繼續(xù)提升研究平臺的實(shí)用性，努力實(shí)現(xiàn)湖北省自然資源全方位管理的高效性。

作者:周軍元 蘇勤龍 劉威 胡歡 萬建橋 單位:湖北省測繪工程院