基于ArcEngine的三维室内地图制作系统的构建与实现

发布时间：2017-10-24 21:05

  本文关键词：基于ArcEngine的三维室内地图制作系统的构建与实现

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【摘要】：电子地图、定位以及路径导航是一种与人们日常息息相关的产品和技术,也是物联网技术中不可或缺的一部分。现今,随着社会城市的建设与发展,各类大型建筑如机场、购物中心、写字楼、电影院等和各类大型园区如科技园、博物馆、会展中心等鳞次栉比,人们处于大型室内场所的时间也大幅增长,更精准的LBS推送服务也使得室内地图是时下LBS最热门的研究方向之一。高楼林立的街区、错综复杂的园区结构及日新月异的建筑内含使得室内地图制作需要一套独立于室外电子地图的、完整快速的整理、制作和更新工具。 虽然谷歌、百度、高德等知名地图供应商目前都不同程度上的提供了室内电子地图功能,但这些室内地图都仅限于二维平面地图。随着计算机技术,尤其是三维仿真技术、计算机图形学及虚拟现实等技术的迅猛发展,我们希望通过三维建模的方式以更加直观和生动的方式向用户展现室内地图。然而三维地图目前还存在着数据存储方式建模过程复杂、数据计算量大、与二维数据的兼容性不高等问题,针对上述问题,通过大量室内地图和三维地图建模调研,本文研究并设计了一种适用于三维室内地图的数据存储格式,该存储结构能够兼容既有的二维室内地图数据,方便实现三维空间查找分析,支持层级显示、与室外地图经纬度无缝对接,并拥有计算量小、易于更新等特点。进而以此三维室内地图数据存储结构为基础,基于ArcGIS Engine设计实现了一套三维室内地图的制作系统,包括三维室内地图的绘制系统和应用数据转换系统。在三维室内地图绘制系统中,开发了基于ArcMap的VMapToolbar插件工具,来支持快速的二维平面地图绘制和数据关联；并设计了基于ArcScene的二维平面数据到三维室内地图数据的产出流程,通过楼层间的校准信息实现多楼层无缝叠加。在应用数据转换系统中,首先设计了适合于发布产出的三维室内地图基础数据格式,然后分别针对智能手机端和web3D应用平台设计了适合各自使用的三维地图数据格式,并实现了基础三维数据存贮结构到上述三种应用数据格式的转换工具。 本文所构建和实现的系统已经可以作为三维室内地图数据生产使用,产出的数据已经为北京邮电大学校园内各主要建筑提供3D地图,也可以应用于智慧农业中的黄土坎梨园3D地图呈现；现该系统已交付北京西南风信息技术有限公司作为三维室内地图制作工具使用,并已向百度、360等知名地图供应商提供数据。
【关键词】：三维室内地图 ArcGIS Engine GIS 地理信息系统
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-14
• 1.1 课题背景介绍11-13
• 1.1.1 室内地图发展现状11-12
• 1.1.2 GIS介绍12
• 1.1.3 原有二维室内地图制作系统说明12-13
• 1.2 论文主要工作13
• 1.3 论文结构13-14
• 第二章 技术背景介绍14-22
• 2.1 三维地图建模技术14-15
• 2.2 ArcGIS平台15-16
• 2.3 ArcGIS Desktop应用16-17
• 2.4 ArcObjects组件开发17-19
• 2.4.1 基于ArcObjects的二次开发17
• 2.4.2 ArcObjects组件库17-19
• 2.5 ArcGIS Engine主要对象及接口19-20
• 2.6 .NET平台及C#开发语言20-21
• 2.7 本章小结21-22
• 第三章 三维室内地图数据存储格式设计22-41
• 3.1 室内地图的文件组织结构设计22-23
• 3.2 现有二维室内地图数据存储结构介绍23-28
• 3.2.1 floor数据库设计23-26
• 3.2.2 detailInfo数据库设计26-28
• 3.3 三维室内地图数据存储格式设计目标28-30
• 3.3.1 三维室内地图数据存储格式与二维地图的区别和设计难点28-30
• 3.3.2 三维室内地图数据存储格式与二维地图的兼容30
• 3.4 三维室内地图数据存储结构设计30-37
• 3.4.1 总体设计30-31
• 3.4.2 建筑主体轮廓的数据结构设计31-32
• 3.4.3 建筑主体与室外地图校准无缝匹配数据结构设计32-33
• 3.4.4 楼层数据结构设计33-34
• 3.4.5 楼层间配准数据结构设计34
• 3.4.6 室内区域(POI)数据结构设计34-36
• 3.4.7 园区内部复杂外观区域POI数据结构设计36
• 3.4.8 地图层级显示数据结构设计36-37
• 3.5 三维室内地图数据存储格式总览37-40
• 3.5.1 floor数据库设计38-40
• 3.5.2 detailInfo数据库设计40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 三维室内地图绘制系统的设计与实现41-55
• 4.1 三维室内地图绘制流程简介41
• 4.2 基于ArcMap的地图绘制插件VMapToolbar框架41-51
• 4.2.1 地图绘制插件总体设计实现41-42
• 4.2.2 室内区域三维数据生成工具42-45
• 4.2.3 室内区域配准数据生成工具45-49
• 4.2.4 室内区域层级数据生成工具49-51
• 4.3 基于ArcScene的三维室内地图绘制51-54
• 4.3.1 三维室内地图单一楼层三维涨幅51-53
• 4.3.2 三维室内地图建筑起平值叠加53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 三维室内地图应用数据转换系统的设计与实现55-68
• 5.1 ArcScene平台直接输出三维室内地图数据55-56
• 5.2 三维室内地图应用数据输出预处理56-62
• 5.2.1 三维室内地图应用数据输出预处理说明57
• 5.2.2 三维室内地图应用数据输出基础文件格式57-60
• 5.2.3 三维室内地图应用数据输出预处理实现60-62
• 5.3 三维室内地图多平台应用数据格式转换实现62-67
• 5.3.1 适用于Android智能手机的三维矢量格式63-65
• 5.3.2 适用于Web端的三维矢量JSON格式65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 三维室内地图制作系统的测试与应用68-75
• 6.1 三维室内地图制作系统的测试68-72
• 6.1.1 测试设计68
• 6.1.2 三维室内地图绘制子系统的测试68-70
• 6.1.3 三维室内地图应用数据转换子系统的测试70-71
• 6.1.4 测试结果分析71-72
• 6.2 三维室内地图制作系统的应用72-75
• 6.2.1 Android智能手机平台三维室内地图应用72
• 6.2.2 Web GL平台三维室内地图应用72-73
• 6.2.3 智慧农业应用平台三维室内地图应用73-75
• 第七章 总结与展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 韩志远;;基于ArcObjects的城市基础地理信息系统的设计与实现[J];大众科技;2010年12期

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本文编号：1090505