数字校园三维地理信息系统解决方案Word格式文档下载.docx
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5.2.1.4. 标注标绘 7
5.2.1.5. 场景录制 7
5.2.1.6. 场景输出 7
5.2.1.7. 校园空间查询 7
5.2.2. 视频监控 8
5.2.2.1. 监控上图 8
5.22.2. 监控查询定位 9
5.22.3. 监控管理 9
5224监控调用 9
5.22.5. 云台控制 9
5.22.6. 图像抓拍 9
5.2.3. 消防设施管理 10
5.23.1. 消防设施分类显示 10
5232 消防通道监控实时查看 10
5.2.33.制定应急预案并进行三维推演 11
5.2.4. 校园宿舍管理方案 11
5.2.4.1. 宿舍内外场景浏览 11
5242宿管人员信息查询 12
5.2.43.宿舍人员信息查看 12
6.1.1. 校园停车场管理方案 13
5.2.5. 校园考勤管理 13
5.2.6. 校园案件管理 14
5.2.6.1. 校园报警联动 14
5262校园案件管理 14
5.2.7. 校园资产设备管理 15
5.2.8. 校园应急预案管理 16
5.2.9. 校园地下管道设施管理 16
5.2.10.校园移动端应用 18
六、建设效益 18
6.1. 校园直观展示 18
6.2. 校园信息化建设示范 18
6.3. 提升校园管理技术水平 19
6.4. 提高突发事件处理能力 19
6.5. 提升学校形象 19
1、 建设背景
随着计算机技术的快速发展，校园信息化建设已成为校园建设的重要内容。
目前传统的数字校园管理平台都是以二维平面地图和影像地图为基础，随着各个校园建设的不断发展，校园管理工作的任务迅速增大，目前现有的基于二维地图的数字校园管理平台已经逐渐不适应现在校园管理变化的需要，已经不能满足学校对外招生宣传、校园导航、信息化管理的多元化功能需求。
基于三维地理信息技术构建的三维智慧校园信息平台是基于数字校园的理念建立的新型校园信息系统，它在传统校园信息平台基础上，利用先进的地理信息系统（GIS）、遥感、计算机、软件工程等技术手段，整合校内各种资源、集成校内各种孤立的监控体系（监控、报警、RFID等）最终形成一个满足真三维实景漫游，集各类校园监控管理为一体的三维化智慧校园服务平台，提高校园管理工作信息化水平。
2、 需求分析
传统的校园信息化管理方式是以单一静态地图形式绘制校园整体平面图，并将空间实体和校园相关信息分开管理。
但随着学校规模的不断发展和师生人数不断的增加，传统的校园管理方式已经逐渐不适应校园管理业务的需要，在使用出现以下不足：
1. 原有的二维校园地图只表达出校园的平面结构，无法准确表达出校园室内室外、地上地下、楼宇不同楼层的建设状况，无法直观、逼真地展现校园建设成果以及未来的发展规划；
2. 二维校园地图展现的校园信息直观性、真实性不足，外来人员无法快速获取校园建设信息，学校对外宣传、招生展示效果不佳：
3. 随着校园监控摄像头布设数量的逐渐增多，传统二维平面图无法一一展现所有的视频监控点位，无法快速定位到监控位置以及获取某一位置的监控信息，无法满足新时期平安校园的管理要求；
4. 校园管理需要借助多个业务系统且各个系统关联性较弱，致使业务系统数量较多，需要众多的管理人员、人员冗杂。
5.由于校园信息表达的抽象性以及校园师生人数的增多，影响校园安全的因素日益复杂，原有的校园管理平台无法制定应急预案，并进行预案的推演。
3、 建设目标
基于三维一体化GIS技术的三维平安校园管理平台，结合了地理信息技术、虚拟现实技术、网络技术和移动互联网技术，具有真实感强、功能强大、维护更新方便等特点，可深入应用在校园管理和建设等各个方面。
系统能够实现在图形化、可视化和形象化状态下进行校园信息查询定位、后勤资源管理、教学教育设施管理、学区规划管理、应急响应管理等管理功能。
学校管理部门通过该系统能够对校园任意角落进行全方位管理和掌控，为可持续发展提供解决方法、手段和决策支持，同时对校园突发事件采取应急响应：
学生和社会大众可以通过互联网或者移动设备了解学校的详细情况，是学校面向社会宣传的快速通道。
4、 技术路线
总体设计
三维数字校园系统建设以三维地理信息技术及虚拟现实技术为依托，采用3DVP三维地理信息系统为基础，结合中央推进两化融合的校园信息化建设模式,科澜提出：
“以一套数据为基础：
3DVP为核心：
一网一站为依托：
多类应用为方向”的总体设计思路。
• 一套数据为基础
建设基于三维地理信息数据的基础数据库。
整合校园三维地理空间数据，包括地形地貌、矢量图层、三维校园模型、道路、建筑属性等数据，结合相关的地理信息数据如道路名称、教室位置等基础信息。
形成校园完整的地理信息数据库。
• 一个平台为核心
基于三维地理信息系统建设三维共享服务平台，为实现校园的业务应用系统提供基础。
• 一网一站为依托
（1） 而向校园内部办公业务应用。
（2） 面向师生服务的门户网站发布。
多类应用为方向
逐步实现学校综合应用，未来空间数据的共享。
平台搭建完成后，不仅可以满足展示、招生等方面的应用，将来还可以根据需要，满足校园规划、教学楼管理、应急指挥、师生管理等业务应用。
平台有很好的扩展性和定制能力。
5、建设内容
三维数据的建设
校园三维场景的还原是实现平安智慧校园的基础，场景还原主要是相关数据的建设。
其包含基础地理信息数据（校园及周边部分区域的高分辨率影像和高程）的收集，实现校园及周边三维地貌的还原：
获取校园建筑结构图、采集现场照，对校园室外和重要室内区域进行三维还原，最后对影像数据及三维模型统一整理入库，实现客户端场景的无缝浏览。
影像和高程
数字正射影像图（DOM）是经过多种处理和改正后的数字化航空像片，在校园管理系统中作为构建三维仿真环境的纹理，真实的影像纹理使得三维环境更加逼真，是三维地理空间信息数据的构建基础之一。
数字高程模型（DEM）是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，它描述了地面的高低起伏变化，它也是三维地理空间信息数据构建的重要基础。
在场景还原时，需要建设方提供建设场景及其周边的DEM和DOM数据，通过系统实现两者基于坐标的白动匹配，从而生成校园范围内的立体真实环境。
5.1.2.校园三维成图
对于校园的三维可视化我们结合国家及地方性的三维有关标准，并且将采用先进成熟的工艺流程，派专业的技术团队进行模型制作，实现校园及其周边建筑、设施、绿化等实体对象的制作，在保证精度的同时展现逼真的效果。
下图为我们所做一所大学的三维可视化表现效果。
5.1.3.重要室内还原
对于室内重点和特殊区域可以进行三维还原，可更精确表现建筑物室内效果，下图为室内三维表现效果。
5.2.功能应用
三维校园展示
三维交互浏览
系统支持在三维环境下，对整个校园定位和浏览，使用户能快速对校园整体状况有全局性的把握。
可进行任意方向。
角度的浏览，包括视角的上升、下降、前进、后退、俯视、仰视、加速、减速、左转、右转等。
5.2.1.2.查询定位
系统具有建筑物查询与地图显示、分区定位功能，访问者能通过查询框的对应信息方便快捷地锁定感兴趣的校园标注点。
5.2.1.3.图层管理
系统按照图层的方式实现对后台数据资源的管理，用户能够根据自己业务需要及权限确定图层的显示和隐藏。
5.2.1.4. 标注标绘
可以对感兴趣的区域、建筑进行标注，并能够在场景当中进行交互式的绘制，更好的体检交互效果。
5.2.1.5. 场景录制
系统具备按照特定路线自动导航浏览的功能，可以根据用尸设置的路线进行漫游，同时对路线进行录制、输出。
支持在场景中对路线进行保存，在播放时能为路径配上背景音乐、字幕或者解说等，方便接待和展示。
5.2.1.6. 场景输出
对于感兴趣的场景，用户可以将其输出为JPG、BMP等格式高清图片进行保存。
5.2.1.7. 校园空间查询
通过与校园属性数据对接，平台上可直接点选对象查看相关属性，也可以通过关键字查询等方式查询校园内各建筑的详细信息，方便使用者对校园有一个全面的了解。
视频监控
通过将视频监控与该平台的应用系统集成，可将校园内的监控视频进行上图管理，方便对监控进行搜索、定位。
并可以根据硬件厂商提供的监控调用接口，实现监控管理相关的功能。
图视频监控
监控上图
根据监控布点网络图，将监控点位置在三维场景中进行标注，标记其监控名称、编号等各类详细信息。
标注时录入其唯一编码和名称，当在地图上点取监控点时，将视频监控控制信息和唯一编码传递到图像监控系统，图像监控系统可自动切换到相应的视频。
监控查询定位
系统支持相应关键字信息对特定监控场景的查询、定位、智能检索，直接关联相关多个摄像机调用视频，也可以根据监控位置、监控点信息等进行查询（区域查询、模糊查询、周边查询）和定位。
522.3.监控管理
可以对监控点进行图层管理和分类别管理。
可以对监控图层进行显隐控制。
可以对监控设备的工作状态（正常运行、关闭、设备保修等）进行查询。
点选任意监控标记，可以调出实时监控图像。
支持对其调用IP地址的编辑和查询。
也可以按照时间属性获取历史监控视频，对报警监控录像进行调取和回放。
5.2.24监控调用
点选任意监控标记，可以调出实时监控图像。
支持对其调用IP地址的编辑和查询。
也可以按照时间属性获取历史监控视频，对报警监控录像进行调取和回放。
522.5. 云台控制
调出监控图像后，可以根据控制云台对监控进行相关操作，例如拉近、拉远、旋转等。
522.6. 图像抓拍
系统利用图像监控系统提供软件可将部分视频录像、图片画面抓拍保存到相关系统，以备后续分析和观察使用。
5.2.3.消防设施管理
系统可以对各类校园的消防设施信息进行记录，包含用途类型、采购日期、使用状况以及相关责任人等信息。
并能够对设备情况进行检索查询，根据查询结果进行决策和判断。
例如快速查询到某个责任人下所有的设备，从而可以对责任人管理的的设备情况有明确了解；
或查询某一类设备使用状态，是正常使用、维修中还是已报废等，根据不同的情况，考虑是否需要添置相应的设备。
5.2.3.1.消防设施分类显示
在三维地理信息平台中可将校园内的各类消防通道、消防水源、消防报警设备等分层显示，通过各个图层的显隐，查看校园内各类消防设施、设备的位置，以便发生火灾时的及时报警，以及火灾发生的自救，降低火灾带来的危害。
5.2.3.2.消防通道监控实时查看
通过将校园内的监控信息接入三维地理信息平台，即可实现在三维平台中点击某一位置的摄像头，查看该位置摄像头的监控画面。
也可用来查看各个消防通过的开启或关闭状况。
523.3.制定应急预案并进行三维推演
为在火灾发生时，方便快速的疏散教学楼或宿舍楼的人员并及时进行火灾的扑救。
可在三维平台中进行火灾发生时应急预案的制定。
并在三维平台中根据预设的环境，进行应急预案的推演，以便及时发现其中的问题，优化火灾应急预案。
5.2.4.校园宿舍管理方案5.2.4.1.宿舍内外场景浏览
通过三维平台即可查看宿舍外部设施及宿舍周边情况：
并可虚拟进入宿舍楼内部，查看宿舍楼内部的建设情况及设施摆放位置。
5.242.宿管人员信息查询
通过三维地理信息平台可虚拟进入宿舍楼内部，并可进入值班室，查看值班室内的设施状况并查看值班人信息。
5.2.4.3.宿舍人员信息查看
通过三维地理信息平台还可虚拟进入宿舍楼内的某一宿舍，查看宿舍成员,以及每个成员的常用个人信息。
6.1.1.校园停车场管理方案
5.2.5.校园考勤管理
系统可实现与校园考勤管理系统无缝对接，实现考勤结果三维展示。
例如使用考勤自动化系统，在佩戴了标示卡的教职工、学生路过校门口或刷校园卡时，考勤系统就能够记录人员信息，并在三维中以动态的方式（每隔1秒刷新一次）滚动显示。
另外，通过与视频监控结合，还可以同时在三维上查看被考勤人员动向情况，实现多平台监控管理。
5.2.6.校园案件管理
校园报警联动
报警联动模块可以整合包括红外报警、电网报警、门禁报警、火警以及其他类型的报警信息，根据报警管理系统提供的报警信息，在三维系统对整个校园进行联动报警定位，还可以通过与门禁、广播、视频监控以及其他相关系统的集成，实现校园内快速、智能化的报警管理，满足决策人员对警情的快速把握和分析。
5.2.6.2.校园案件管理
可将校园内发生的案件位置进行三维的标注，并可上传处理结果。
根据校园案件的位置信息，可实现校园安保人员更合理的安排部署，提高校园安全。
5.2.7.校园资产设备管理
当校园固定资产通过信息化技术（如RFID射频识别技术）进行管理时，可通过三维平台实现与资产管理平台进行对接，实现更加直观、全面的资产管理模式。
每个贴上了电子标签的资产设备均可以在三维场景中直接点击查询其相关属性信息（设备名称、责任人、使用年限等）。
当设备因发生位置变动而产生报警时，三维平台也能够及时白动报警，并将报警设备、报警地点进行三维化展示。
另外，也可以对于使用年限到期的设备、维修的设备、损坏的设备等情况在三维平台上进行三维的直观查询和展示，便于管理人员提高对资产的管理效率。
5.2.8.校园应急预案管理
为了保障校园安全，需要针对突发事件制定相应的响应策略。
通过三维平台可实现应急预案的分类管理、制定维护、预案演练以及查询等功能，在校园发生突发事件时，可以为应急指挥小组提供强大的信息支撑和必要的辅助决策手段，提高对突发事件的响应速度和响应能力。
5.2.9.校园地下管道设施管理
校园内部地下管道独立成体系，且错综复杂。
基于三维平台可以将校园地下管道分布情况以立体化的方式表达出来，并支持管道查询及其详细信息的显示。
能够帮助校园管理人员更全面的了解校园内管线分布情况。
三维校园智慧管理系统实现在移动终端上的使用，可大大提高系统使用的灵活性与便捷性。
同一系统不同终端的使用，使得校园管理人员可实现不论身处何处，可对校园信息做到实时的掌握，提高的使用的便捷性与管理的方便性。
同时借助于移动端设备，可对外来人员进行校园的直观介绍，使其快速了解校园。
6、建设效益
6.1校园直观展示
三维数字校园系统的建设，为校园师生、公众等提供了一个直接、准确、互动的三维展示平台，能让校园的各个片区及角落被访问者比较直观的了解，这是三维数字校园具有的最直接的意义。
6.2.校园信息化建设示范
系统可以通过三维GIS与校园管理工作结合，对其他系统进行集成，在平
台上直观显示视频监控等各类数据信息，将各类信息充分可视化表现，为探索新的管理与服务方式提供了经验参考。
6.3. 提升校园管理技术水平
通过对校园各类信息位置的集成化管理与三维环境真实展现，能够方便校园管理人员更好的以信息化的手段实现快速、高效、全面的管理校园内的各类信息，改变信息展现和管理方式，提高管理水平、节省管理成本。
6.4. 提高突发事件处理能力
针对校园内可能发生的火灾、劫持、踩踏等紧急事件，在三维环境下制定应急预案，并可进行三维推演，及时发现其中的不足，提高应急方案的成熟度,力求应急预案真实演练一次成功，缩短以后对各类紧急事件的反应时间，提升校园紧急案件的处理能力，打造平安校园。
6.5. 提升学校形象
对各大院校的宣传、展示非常有效的方式，就是网络宣传。
通过本学院的三维虚拟校园建设，新生可以通过学校的网站浏览三维数字校园，提高学校的宣传、展示能力，能让学院在合围范围内的招生更有效率。
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