上海國際旅游度假區(qū)三維空間基礎信息平臺利用空間數(shù)據(jù)三維可視化技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術，以全空間全生命周期的工程管理模式，建立了度假區(qū)核心區(qū)涉及地上、地下的全空間地理要素三維空間數(shù)據(jù)庫，并貫穿規(guī)劃、設計和竣工等主要項目過程。

平臺由地上空間部分與地下空間部分兩個子系統(tǒng)組成。前者在真實三維、立體、可視化、多角度、大環(huán)境中展現(xiàn)了度假區(qū)核心區(qū)地上三維場景，并進行規(guī)劃、建筑設計方案的多方案比較推敲，實現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設計方案與區(qū)域景觀綜合分析與判斷，輔助度假區(qū)建設規(guī)劃審批。后者以度假區(qū)地下管線數(shù)據(jù)為基礎，將地下管線信息通過各系統(tǒng)模塊展現(xiàn)給用戶，系統(tǒng)側重三維地下管線信息的瀏覽、查詢和統(tǒng)計，并通過分析功能輔助地下管線規(guī)劃和掘路審批。

一、平臺建設內(nèi)容

（一）地上空間部分系統(tǒng)

1.建筑三維模型建設：完成核心區(qū)所有重點建筑物的外部三維模型、地面場景和重要建筑室內(nèi)三維模型建設。根據(jù)建設進度，對建設階段、竣工階段分別進行園區(qū)模型的建設，并最終實現(xiàn)園區(qū)建筑竣工模型的全覆蓋，實現(xiàn)三維場景的真實展現(xiàn)。

2.搭建地上三維地理信息基礎平臺：以實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、量測、統(tǒng)計等基礎應用功能為基礎，結合度假區(qū)各部門業(yè)務職能，研發(fā)形成適合各類功能拓展的基礎性平臺，實現(xiàn)了度假區(qū)開園前匯報展示、虛擬游園等功能。

3.建筑三維規(guī)劃審批專業(yè)模塊開發(fā)：結合度假區(qū)管委會規(guī)劃審批業(yè)務職能，實現(xiàn)度假區(qū)建設規(guī)劃審批項目在線辦理輔助。在真實三維、立體、可視化、多角度、大環(huán)境中，進行規(guī)劃、建筑設計方案的多方案比較推敲，實現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設計方案與區(qū)域景觀綜合分析與判斷。

（二）地下空間部分系統(tǒng)

1.標準規(guī)范建設：通過項目建設形成相關技術標準規(guī)范，包括度假區(qū)地下管線數(shù)據(jù)提交標準格式、度假區(qū)地下管線地下空間信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典、度假區(qū)三維模型建設及入庫設計書。

2.數(shù)據(jù)體系建設：系統(tǒng)完成相關數(shù)據(jù)采集、整理、入庫和表達，數(shù)據(jù)類別如圖。涉及三類地下管線數(shù)據(jù)——規(guī)劃管線、設計管線和跟測管線，覆蓋管線建設階段的全生命周期。同時，系統(tǒng)中管線數(shù)據(jù)覆蓋了主題樂園區(qū)域、核心區(qū)和發(fā)展功能區(qū)，且類別全、數(shù)量多，是審批分析的基礎。

3.管線三維規(guī)劃審批專業(yè)模塊開發(fā)：以影像和高仿真的三維管線模型多視角地展示地下管線外觀、空間位置、分布情況及周邊自然環(huán)境情況。并基于精確的地下三維管線模型庫和屬性信息輔助對地下管線規(guī)劃、審批的分析決策。

二、主要功能模塊

（一）基礎三維應用模塊

1.園區(qū)漫游

漫游模塊的設置，主要為方便用戶瀏覽?？蛇M行任意路線飛行，也可自定義運動物體在園區(qū)內(nèi)漫游。不僅可以在地面上飛行，也可以在地下管線間穿梭。

2.空間量測

系統(tǒng)中的基礎數(shù)據(jù)都是基于真實的三維空間地理位置，因此建筑物、管線、小品等任何場景中的可見物都具有可量測性的。系統(tǒng)提供了交互式工具來進行三維場景的空間量算，包括真實坐標、方位、高度、空間距離、面積等。

圖8-2-1 數(shù)據(jù)成果圖

圖8-2-2 漫游

3.屬性查詢

建筑屬性查詢：系統(tǒng)中每個建筑都是一個獨立單體，以其為對象，除了提供基本數(shù)據(jù)的查看，還對建筑現(xiàn)有的電子圖紙入庫，提供查看、下載，實現(xiàn)以建筑單體為單位的全數(shù)字化成果圖文檔可視化管理，達到數(shù)據(jù)資源集中管理。

管線屬性查詢與統(tǒng)計：提供三維管線的圖文互查及根據(jù)管線數(shù)據(jù)類型（規(guī)劃、設計、跟測）、所在道路和管種等對管線進行空間查詢。同時提供對管徑、管塊、長度、埋深、材質(zhì)等多類型的在線統(tǒng)計。

圖8-2-3 空間量測

圖8-2-4 建筑屬性查詢

圖8-2-5 圖線屬性查詢

（二）場景特效模塊

為提升場景美觀度、真實度，平臺更加注重場景的表達效果，對模型進行細節(jié)優(yōu)化、對平臺進行更新，增加剛體動畫、動態(tài)水面以及天氣特效等特效。

通過剛體動畫制作，實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)部分游樂設施的動態(tài)展示效果。

動態(tài)水面：對園區(qū)內(nèi)所有水面數(shù)據(jù)進行了加工，實現(xiàn)了動態(tài)水紋倒影效果。

天氣特效：為了使場景更加豐富多彩，引入了雨雪霧等天氣特效。

（三）建筑方案審批模塊

1. 三維規(guī)劃審批功能

（1）設計方案瀏覽

通過設計方案三維模型的加載，給建管、規(guī)劃人員提供真實的設計規(guī)劃方案三維場景效果，直觀看到各種規(guī)劃設計方案，使規(guī)劃管理從抽象到直觀，更加科學、方便地進行規(guī)劃管理工作。同時，提供多個不同方案比選，通過雙屏技術，將同一項目兩個方案聯(lián)動分析，從空間體態(tài)、數(shù)據(jù)指標上進行比選。

圖8-2-6 剛體動畫

圖8-2-7 動態(tài)水面

圖8-2-8 天氣特效

圖8-2-9 方案比選

（2）控規(guī)指標比對

控規(guī)指標包括用建筑高度、紅線退界、用地性質(zhì)、用地面積、綠化率、容積率等，通過統(tǒng)計規(guī)劃設計方案中三維模型的各項屬性值，與控規(guī)指標進行比對，即可獲得該范圍內(nèi)的規(guī)劃設計方案是否符合要求。

控高分析：將設計師設計的建筑模型置于三維場景中，根據(jù)地塊邊界、建筑限高自動生成半透明的三維控制盒，將方案中的建筑與規(guī)劃值進行自動檢核。

退界校核：退界距離，是針對建筑基地邊界、道路紅線、河道藍線等建筑進行退讓的距離。建筑按規(guī)定只能建造在規(guī)劃的退讓邊界以外。根據(jù)建筑退讓基準線與退讓距離自動生成退讓區(qū)域，自動判斷設計建筑與該區(qū)域的空間關系。

指標查看及比對：系統(tǒng)提供了多類型的指標查看，有建筑單體屬性、設計方案指標、規(guī)劃指標等，以列表形式顯示，并對超標數(shù)值以高亮警示；并將項目指標與規(guī)劃指標之間進行一一比對。

附件查看：可查看項目、方案等附件，支持多種格式（*.doc，*.dwg，*.jpg，*.pdf等），可放入項目總體規(guī)劃、控詳規(guī)劃、設計方案總平圖等相關附件。

2.規(guī)劃要素管理

（1）規(guī)劃信息導覽圖

在三維場景中疊加規(guī)劃信息導覽圖，以不同的標準底色標識不同該用地性質(zhì)的地塊，同時標識不同類型的控制線，如：道路紅線、建筑控制線、捷運系統(tǒng)控制線等，以及各類市政設施，如：供電設施、郵政設施等。

（2）規(guī)劃要素查詢

所有規(guī)劃地塊、規(guī)劃綠地以二維形式疊加于三維場景中，鼠標點擊可獲取相關信息，支持模糊查詢的方式，并可繪制多邊形，自動計算所繪區(qū)域的綠地總面積、綠化率等。

圖8-2-10 控高分析

圖8-2-11 退界校核

圖8-2-12 建筑指標查看

圖8-2-13 控高分析

圖8-2-14 規(guī)劃信息導覽圖

圖8-2-15 規(guī)劃要素查詢

3.輔助分析模塊

（1）視野分析

模擬人站在某一高度，向遠處眺望的視野區(qū)域，并可左右移動鼠標，任意更改觀測方向。此功能可模擬制高點觀察。如圖，模擬位于管理中心四層樓高度處，向中心湖方向眺望的視野情況。

（2）陰影分析

模擬某一日期、時間的陰影分布情況，在3D 視窗可視化顯示計算結果，地面和建筑物的黑色陰影表示日照陰影。用戶可以調(diào)整日期和時間分析同一地點建筑物間在不同時刻的遮擋關系。

（3）視頻監(jiān)控

平臺中以三維場景映射播放模式，將視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)映射到三維場景中，從而獲得更加真實的展示效果，該功能可應用于園區(qū)的應急管理。

（四）地下管線審批模塊

該功能模塊作為度假區(qū)地下管線“工程規(guī)劃許可證”和“竣工驗收合格證”審批的輔助功能，主要實現(xiàn)不同階段管線的相互比對。

1.三維規(guī)劃審批功能

平面位置比對功能是比較同一管段不同數(shù)據(jù)類型間的平面位置差異，即同一管段的規(guī)劃數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)的對比，以及同一管段設計數(shù)據(jù)和跟測數(shù)據(jù)的對比。比對結果除在三維場景中，通過雙擊定位的模式進行顯示外，還可通過折線圖表進行輸出，提供給申請單位，做到審批的有理有據(jù)。

（1）撞管分析

撞管分析主要用于分析待審批管線與其他管種間是否存在撞管現(xiàn)象。

圖8-2-16 視野分析

圖8-2-17 陰影分析

圖8-2-18 視頻監(jiān)控分析

圖8-2-19 管線平面位置比對平面圖

圖8-2-20 撞管分析結果

（2）避讓檢查

避讓檢查是針對燃氣管線和電力管線設計的功能，出于安全考慮，燃氣管線和電力管線間的距離往往有所要求，因此本功能主要實現(xiàn)對燃氣和電力管線間安全距離的檢查。

（3）井室位置比對

為比對同一井室不同階段的重合度而設定，即對比規(guī)劃—設計階段和設計—跟測階段的不同井室的重合度。

2.掘路審批功能模塊

在建設后期和運營階段，管委會會收到沿路開挖的申請。大部分情況是因為新增過路管的鋪設，需在已竣工路面進行開挖。由于地下管線的錯綜復雜和施工人員對地下管線埋設情況的不確定，路面開挖往往存在開挖事故的隱患。本功能模塊即是為配合“掘路許可證”發(fā)放而設計。

（1）道路開挖和自由開挖

根據(jù)申請者所提供開挖位置的詳略，共提供了兩種開挖模式。用戶通過提供開挖位置及開挖深度等信息，即可在三維場景中預演開挖后的情況。

（2）輸出列表

除了三維場景中直觀的展示開挖結果，系統(tǒng)將整理出被挖到的管線屬性，并以列表的形式顯示出來，以便提供給申請者。

（3）導入過路管

模擬路面開挖后，還可在開挖地形上導入過路導管設計方案，在三維場景中對過路導管的方案進行檢查。

圖8-2-21 避讓檢查

圖8-2-22 自由開挖

圖8-2-23 輸出列表

三、系統(tǒng)特點

度假區(qū)三維空間基礎信息平臺基于龐大的空間數(shù)據(jù)基礎及真三維場景展示，提供了全空間全生命周期的工程管理模式，在空間維度上涉及地上、地下的全空間地理要素，并貫穿規(guī)劃、設計和竣工三大工程建設過程。在三維地理信息系統(tǒng)中，立足于規(guī)劃審批職能，研發(fā)建設地下管線、地上建筑方案的規(guī)劃審批項目在線辦理輔助功能，通過規(guī)劃設計數(shù)據(jù)空間量化進行三維可視化表達，嚴格控制設計方案的成果質(zhì)量，并在建筑、管線竣工階段進行三維整體復核，實現(xiàn)三維GIS對項目整個生命周期的質(zhì)量把控，有助于特大型園區(qū)建設中各環(huán)節(jié)的嚴格質(zhì)量控制，同時實現(xiàn)度假區(qū)建設期的匯報展示、虛擬游園等功能，為后續(xù)開發(fā)建設的三維規(guī)劃審批提供便利。

圖8-2-24 導入過路管