一种提供三维地理信息的系统和方法.pdf

本发明公开了一种提供三维地理信息的系统和方法，应用服务器从数据服务器加载地理信息系统的场景数据，移动通信设备通过通信网络访问应用服务器，根据场景服务列表选择服务，并发送操作请求给应用服务器，应用服务器根据操作请求，从数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，获得操作结果，并将操作结果发送给移动通信设备进行显示。采用了本发明的技术方案，能够在移动终端设备上实现三维地理信息系统的操作，浏览大范围三维地理信息，并进行相关的三维地理信息应用与分析。

1、  一种提供三维地理信息的系统，其特征在于，包括移动终端设备、接入服务器、应用服务器和数据服务器，所述移动终端设备与所述接入服务器通过通信网络连接，所述接入服务器、应用服务器和数据服务器依次连接，其中，
所述移动终端设备，用于向所述接入服务器发送连接请求、从所述接入服务器接收当前可用应用服务器的地址、根据所述地址与所述应用服务器进行连接、向所述应用服务器发送操作请求、从所述应用服务器接收操作结果，并进行显示；
所述接入服务器，用于根据所述移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务，返回可用应用服务器地址给所述移动终端设备；
所述应用服务器，用于根据操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，并提供操作结果；
所述数据服务器，用于存储、提供三维地理信息。

2、  根据权利要求1所述的一种提供三维地理信息的系统，其特征在于，所述接入服务器、应用服务器和数据服务器位于同一个局域网内，通过千兆网络连接。

3、  根据权利要求1所述的一种提供三维地理信息的系统，其特征在于，所述应用服务器不少于一个，用于进行多任务分配、处理和扩展；所述数据服务器不少于一个，用于提供数据的读写访问。

4、  一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、应用服务器从数据服务器加载地理信息系统的场景数据；
B、移动通信设备通过通信网络访问所述应用服务器，根据场景服务列表选择服务，并发送操作请求给所述应用服务器；
C、所述应用服务器根据操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，并获得操作结果；
D、将所述操作结果发送给所述移动通信设备；
E、所述移动通信设备将操作结果进行显示。

5、  根据权利要求4所述的一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，所述操作请求包括浏览请求、查询请求或者地理信息系统分析请求。

6、  根据权利要求4所述的一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，步骤B还包括以下步骤：
所述移动终端设备向所述接入服务器发送连接请求；
所述接入服务器根据所述移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务；
所述接入服务器将当前可用应用服务器的地址发送给所述移动终端设备；
所述移动终端设备根据所述地址与所述应用服务器进行连接。

7、  根据权利要求4所述的一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，步骤C进一步包括以下步骤：
所述应用服务器解析所述操作请求；
所述应用服务器根据所述操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行查询分析或者三维渲染；
对查询分析结果进行文本编码，或者对三维渲染结果进行视频压缩。

8、  根据权利要求7所述的一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，步骤D进一步包括以下步骤：
所述移动通信设备对所述操作结果中的文本解码，并进行属性显示；或者对所述操作结果中的视频解码，并进行三维显示。

9、  根据权利要求4所述的一种提供三维地理信息的方法，其特征在于，所述应用服务器不少于一个，进行多仟务分配和多通道渲染。

一种提供三维地理信息的系统和方法
技术领域
本发明涉及地理信息系统技术领域，尤其涉及一种提供三维地理信息的系统和方法。
背景技术
三维地理信息系统(3DGIS)由于涉及大范围多层次影像、地形、模型数据，数据量大，往往达数十GB甚至TB级，而且3DGIS是一个信息系统，除了具有基本的信息查询与分析功能要求外，还要求所有的查询分析应用均基于三维可视化模式，这种应用模式要求终端用户通过交互，实时提交基于视点的动态操作要求，并由系统执行完成。因此现有的3DGIS需要高效的三维处理引擎，并配合较高配置的图形显示卡及较大的数据存储空间才能实现较流畅的三维可视化浏览及应用分析，现有的3DGIS均运行在具有较高硬件配置的台式机上。
在这种情况下，由于移动终端设备受到较低的硬件配置，包括CPU、存储空间、图形显示卡等方面的限制，目前只在二维GIS方面有一些应用，如ESRI的ArcPad等，主要用于野外数据的采集和导航等，在移动终端设备的二维GIS应用中，数据均采用本地存储和管理的方式。尽管目前在移动终端设备上可以进行多媒体播放，但3DGIS采用的是完全不同的应用模式。要完全基于移动终端设备，无法在移动终端设备上存储海量地理空间数据，无法进行高效的三维渲染，也无法实现三维地理信息系统的应用分析功能。
发明内容
本发明的目的在于提出一种提供三维地理信息的系统和方法，能够在移动终端设备上实现三维地理信息系统的操作，浏览大范围三维地理信息，并进行相关的三维地理信息应用与分析。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种提供三维地理信息的系统，包括移动终端设备、接入服务器、应用服务器和数据服务器，所述移动终端设备与所述接入服务器通过通信网络连接，所述接入服务器、应用服务器和数据服务器依次连接，其中，
所述移动终端设备，用于向所述接入服务器发送连接请求、从所述接入服务器接收当前可用应用服务器的地址、根据所述地址与所述应用服务器进行连接、向所述应用服务器发送操作请求、从所述应用服务器接收操作结果，并进行显示；
所述接入服务器，用于根据所述移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务，返回可用应用服务器地址给所述移动终端设备；
所述应用服务器，用于根据操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，并提供操作结果；
所述数据服务器，用于存储、提供三维地理信息。
所述接入服务器、应用服务器和数据服务器位于同一个局域网内，通过千兆网络连接。
所述应用服务器不少于一个，用于进行多任务分配、处理和扩展；所述数据服务器不少于一个，用于提供数据的读写访问。
一种提供三维地理信息的方法，包括以下步骤：
A、应用服务器从数据服务器加载地理信息系统的场景数据；
B、移动通信设备通过通信网络访问所述应用服务器，根据场景服务列表选择服务，并发送操作请求给所述应用服务器；
C、所述应用服务器根据操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，并获得操作结果；
D、将所述操作结果发送给所述移动通信设备；
E、所述移动通信设备将操作结果进行显示。
所述操作请求包括浏览请求、查询请求或者地理信息系统分析请求。
步骤B还包括以下步骤：
所述移动终端设备向所述接入服务器发送连接请求；
所述接入服务器根据所述移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务；
所述接入服务器将当前可用应用服务器的地址发送给所述移动终端设备；
所述移动终端设备根据所述地址与所述应用服务器进行连接。
步骤C进一步包括以下步骤：
所述应用服务器解析所述操作请求；
所述应用服务器根据所述操作请求，从所述数据服务器获取三维地理信息，进行查询分析或者三维渲染；
对查询分析结果进行文本编码，或者对三维渲染结果进行视频压缩。
步骤D进一步包括以下步骤：
所述移动通信设备对所述操作结果中的文本解码，并进行属性显示；或者对所述操作结果中的视频解码，并进行三维显示。
所述应用服务器不少于一个，进行多任务分配和多通道渲染。
采用了本发明的技术方案，可以在移动终端设备完成所有在台式计算机上能够完成的三维地理信息分析与查询功能；支持大区域三维地理信息浏览，可以访问TB级乃至全球的三维数据；并且具有可扩展能力，通过服务器端多通道渲染任务的协同分配处理技术支持对移动客户端的服务数量与内容的扩展；三维场景画面清晰流畅。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供三维地理信息系统的结构示意图。
图2是本发明具体实施方式中提供三维地理信息的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明技术方案的主要思想是将移动终端设备无法完成的任务，通过无线网络交给服务器完成，并将计算结果返还移动终端设备，通过移动终端设备与服务器间的信息交互，使服务器端三维渲染能力与三维地理信息应用分析能力扩展到移动终端设备。在移动终端设备上实现三维地理信息系统的基本功能，并为以后移动三维地理信息系统各项复杂功能的实现和移动终端设备应用服务的增加，提供了一个可扩展的应用与服务框架。
图1是本发明具体实施方式中提供三维地理信息系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括移动通信终端101、接入服务器102、应用服务器103和数据服务器104。移动终端设备与接入服务器通过通信网络连接，接入服务器、应用服务器和数据服务器依次连接，位于同一个局域网内，通过千兆网络连接构成服务器端。
移动终端设备向接入服务器发送连接请求、从接入服务器接收当前可用应用服务器的地址、根据地址与应用服务器进行连接、向应用服务器发送操作请求、从应用服务器接收操作结果，并进行显示；接入服务器根据移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务，返回可用应用服务器地址给移动终端设备；应用服务器根据操作请求，从数据服务器获取三维地理信息，进行渲染与计算，并提供操作结果；数据服务器存储、提供三维地理信息。
该系统可以支持多个移动终端设备并发服务，移动终端设备的个数取决于服务器渲染能力。服务器端的应用服务器或者数据服务器可以由一个或者多个服务器构建，应用服务器可以实现多任务分配和多通道渲染，从而具备了面向更多移动终端设备的三维地理信息应用客户端的可扩充能力。
图2是本发明具体实施方式中提供三维地理信息的流程图。如图2所示，该流程包括以下步骤：
步骤201、应用服务器从数据服务器加载地理信息系统的多个场景数据。
步骤202、移动终端设备向接入服务器发送连接请求，接入服务器根据移动终端设备发来的连接请求以及当前应用服务器提供的服务内容和负载状况分配任务。
步骤203、接入服务器将当前可用应用服务器的地址发送给移动终端设备。
步骤204、移动终端设备根据地址与应用服务器进行连接，根据场景服务列表选择服务。
步骤205、移动通信设备向应用服务器发送场景浏览请求、查询请求或者地理信息系统分析请求等操作请求。
步骤206、应用服务器接收操作请求后，解析该操作请求。
步骤207、应用服务器根据操作请求，从数据服务器获取三维地理信息，进行查询分析或者三维渲染。
步骤208、应用服务器对查询分析结果进行文本编码，或者对三维渲染结果进行视频压缩。
步骤209、应用服务器将查询分析结果或者三维渲染结果发送给移动终端设备。
步骤210、如果是查询分析结果，移动通信设备进行文本解码，并进行属性显示；如果是三维渲染结果，移动通信设备进行视频解码，并进行三维显示。
该系统由移动终端设备进行应用操作，由服务器端进行服务，并支持多移动终端设备三维地理信息应用功能的并行服务，同时支持服务器端由多服务器构建的多任务分配和多通道渲染，具备了面向更多移动终端设备三维地理信息应用客户端的可扩充能力。从而该系统通过远程计算机与移动终端设备之间的无线网络连接，实现在低硬件配置移动终端设备上能够比较流畅地运行三维地理信息应用功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在木发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。