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数字城市关键技术

来源:www.leyu.com    发布时间:2024-07-08 01:20:37

  涉及到大量图形、影像、视频等多媒体数据,数据量非常大,目前的因特网难以胜任,一定要使用宽带网络。的需要。但是,要格外的注意网络的互联与接口问题。中国城市的宽带网建设可能会以企业为主,中国电讯放开经营以后,一些有实力的企业都盯住城市宽带网建设,这样形成竞争的局面是一件好事,不过它可能会形成美国那样多家公司的通讯电缆都通到一个小区,小区用户都能够任意选择一家的电话或因特网。如果协调得好,这也未尝不可,但是如果协调不好,它不仅造成电缆资源的浪费,甚至相互封闭,互不联通,或通过首先要把网络建设规划和高效联通的问题协调好,千万不能造成相互割据的局面。

  除了网络外,计算机服务器与存贮设备是一个至关重要的问题。由于数字城市涉及地理数据,数据量大,一个大中型城市的数据可能以TB计算。当前计算机的硬件已经能够满足这些要求,多CPU高性能服务器的价格大幅降低,上千GB的Raid硬盘也相当便宜。数字城市的数据存贮可能是采用多服务器,分布式管理,如何将它们有效连接和协调管理是数字城市建设的关键技术。

  这里提出的联邦数据库(Federated DataBase)的概念有别于分布式数据库和数据仓库。分布式数据库和数据仓库一般是指同种同类数据的组织管理。这里的邦联数据库除了包含分布式的概念以外,它还指异构数据库和空间数据的多比例尺数据库。异构数据有两个概念,一个是同一种类型的数据,使用不同数据库管理系统管理,如矢量图形数据或属性数据,不同的部门采用不同的系统管理,它们的数据类型相同,只是数据的物理存贮结构不同,形成异构数据;另一个概念是数据的类型也不相同,如DEM数据和影像数据,它们与矢量图形数据的类型不同。

  数字城市中的数据一般包含五种类型:二维矢量图形数据、影像数据、数字高程模型数据、属性表格数据、城市三维图形与纹理数据。由于城市各部门的应用不同,它们可能还是多比例尺的和分布式的。所以,数字城市需要用到邦联数据库的概念。

  数据共享是数字城市建设需要解决的核心问题,除了政策和行政协调方面需要解决的问题外,技术上仍有大量的问题需要解决。数据共享有多种方法,其中最简单的方法是通过数据转换,不同的部门分别建立不同的系统,当要进行数据集成或综合应用时,先将数据进行转换,转为本系统的内部数据格式再进行应用。我国已经颁布了地球空间数据交换格式标准,使用该标准可以进行有效的数据转换。但是这种数据共享方法是低级的,它是间接的延时的共享,不是直接的实时共享。建立数字城市应该追求直接的实时的数据共享,就是说用户能随意调入数字城市各系统的数据,进行查询和分析,实现不同数据类型、不同系统之间的互操作。当然这是一个很难的课题。美国OGC联盟推出的Open GIS,开始了这方面的探索。国际摄影测量与遥感协会成立了邦联数据库与互操作工作组,其宗旨就是协调国际间该方面的讨论与研究。本文作者作为该工作组组长,正在组织邦联数据库与互操作的研讨工作,欢迎有兴趣的学者加盟和参与该工作组。

  数字城市的基础之一是地理空间数据,这就为空间数据的可视化提供了一个展示丰富多彩的现实世界的一个机会。数字城市的空间数据包括二维数据和三维数据。二维数据的可视化问题已基本解决,剩余的问题属于艺术加工的范畴,三维数据的可视化或者说虚拟现实技术目前仍是一个难点。如何高效逼真地显示我们的数字城市是我们应该尽快解决的一个问题。虚拟现实技术能通过三维建模逼真的模拟现在和未来的城市,支持数据分析、方案论证和优化,支持地理信息系统等,通过这一些详实的数据和有关的资料可以是直观真实固化方案评估、审核以及管理等日常工作,更重要的是它可以为多部门参与和协同工作提供了有效的平台。这也是怎么回事虚拟现实在数字城市中得到普遍应用的主要原因。

  因特网得益于万维网的超链技术,它将世界各地的网站通过IP地址超链接起来,使我们忽略了空间距离。数字城市将来也有很多的系统,或者说很多网站,需要把它们超链接起来。从硬件技术和网络协议上说,超文本链接的问题已解决,但是数字城市涉及到图形、图象等数据,远没有超文本链接那么简单。这里需要涉及到前面所说的许多技术,特别是互操作技术。当前我们已进行了一系列研究工作,实现数字城市各系统之间的超链接已为期不远。

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