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Drawsee Earth 体系结构介绍

一、Drawsee Earth简介

Drawsee Earth是朝夕科技结合三维和网络技术推出的互联网三维GIS开发平台，是构建企业级B/S结构三维行业应用的强大工具 基于Microsoft.NET与ActiveX软件平台，通过海量数据管理、网络数据流传输、三维模型高速显示等一系列先进技术， 把卫星影像、数字高程、普通矢量地图、精细建筑模型等数据融合到一起。系统通过ActiveX组件技术支持完备的二次开发接口， 用户可以用各种流行的开发工具来扩展行业应用功能。

二、Drawsee Earth体系

系统主要由三部分构成:

（一）数据融合工具Drawsee EarthDesk

三维电子地图由若干层数据叠加构成。首先是构造基础的数字高程（dem），然后叠加正射卫星影像，构成接近真实景观的地表背景，再叠加二维矢量地图和建筑模型。其模型可以是用3DMAX制作的精细模型，也可以根据二维楼房轮廓通过楼层高度自动生成。

Drawsee EarthDesk提供数据融合功能，它包含五个方面：构建DEM数据库、构建影像库、构建矢量数据库、构建BOX模型库、精细模型导入。

Ⅰ、数字地形数据库准备，包括等高线转换DEM，地形金字塔分级分块预处理、地形数据打包压缩等。 通过EarthDesk数字地形数据工具可以把分块的DEM数据拼接成无缝海量地形库。利用LOD技术形成金字塔结构的地形模型，便于快速显示。

1. 地形库的存储也采用多层四叉数结构。LOD的构建算法采用改进的ROAM（Realtime Optimally-Adapting Meshes ）生成静态结构。
2. 对于海量数据的处理，采用批命令的方式组织以提高健壮性。
3. 地形库通过程序接口支持反复读写修改。
4. 处理速度参考：全中国的srtm地形数据（3米分辨率，总体网格数约80000*60000）处理约需36小时。 （P4 2G主频 1G内存）。

Ⅱ、正射影像数据库工具，包括色彩转换处理、投影变换，构造金字塔结构、匹配地形分块等通过EarthDesk正射影像库工具可以把不同分辨率、不同投影的影像融合。

通过影像分幅处理形成无缝拼接海量影像库

1. 影像库的基本原理是使用多层四叉数存储结构，当每一个基本数据层添加进库的基本层之后，会自动向上生成多级别的缩略影像数据。 不同分辨率的影像对应不同的基本层，每个基本层之间是2的幂级关系。比如16米分辨率对应N层，则4米分辨率则对应N-2层。
2. 对于海量影像的处理，通常采用批命令的方式组织。每一条命令通过参数把一块影像数据变换后写入影像库，每条命令之间没有相互影响，可以提供长时间处理的稳定性。
3. 影像库可以看作一个抽象的可擦写大影像层，本身通过程序接口支持读写，即使某次处理失败，可以重新覆盖写入该区域即可。系统具备相当的健壮性。
4. 可以由多台机器分别处理不同的区域，形成多个子库，然后再合并到一起，利用并发处理的方式提高处理速度。
5. 处理速度参考：每一个TM7 的分片（约40000*30000像素），经UTM变换处理完毕约耗时2.5小时，全中国60块需要150小时。（P4 2G主频 1G内存）。

Ⅲ、矢量层数据库准备工具，构建分块索引结构，数据压缩，利用RTree索引成便于互联网发布的分块压缩格式。

1. 二维地图采用分层管理的方法，道路、水系、兴趣点等分布在不同的层中。不同的图层可以配置不同的显示图例，在不同的浏览高度开始显隐。
2. 由于二维地图本身没有高度信息，所以利用地形库对所有的拐点匹配出高程。
3. 为便于在互连网上发布，采用RTree技术对数据进行索引和分块压缩，控制每个分块大小（一般小于16k）。
4. 处理速度参考：相对影像和地形的处理，二维地图处理速度较快。

Ⅳ、精细模型导入，将由3DMAX等工具建立的精细模型导入到场景中，可以针对每个模型的大小、位置、海拔高度等进行微调。

Ⅴ、普通BOX模型，该模型根据楼房轮廓与楼房高度信息批量生成。

（二）数据服务器Drawsee EarthServer

Drawsee EarthServer 的数据通过WebService方式提供，以xml格式传输分块数据。 WebService包括地形数据服务，正射影像服务，矢量地图服务。

（三）客户端插件Drawsee EarthViewer

Drawsee Earth 的客户端EarthViewer是ActiveX插件，通过IE浏览器查看时会自动提示安装。 要求Windows 2000, Windows XP以上操作系统，需要DirectX支持。EarthViewer通过多线程技术来调度三维模型， 下载、预处理、显示等工作同时进行，在主流硬件配置下大多数场景飞行浏览速度可达60fps。