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。
    Drawsee Earth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，以后再叠加点状、线状、面状的矢量图层、标注图层；建筑模型可以是精细的单独制作的模型，也可以由二维楼房轮廓通过楼层高度自动生成。

Drawsee EarthDesk提供数据融合的主要功能：
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. 地形库也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秒分辨率，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
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在一起。

    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。

   通过二维矢量地图建库工具可以把数据的拐点高程计算出来。

    利用RTree索引成便于互联网发布的压缩分块格式。

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. 精细模型场景编辑工具，导入三维模型，调整大小、位置和海拔高度

Ⅴ.楼房拔高模型建立

 

（二）数据服务器Drawsee EarthServer
    Drawsee EarthServer的数据服务通过WebService方式提供，以xml格式传输分块数据。WebService包括数字地形数据服务（TerrainService.asmx），地形正射影像服务（TerrainImageService.asmx），矢量地图服务（MapService.asmx）。

 

（三）客户端插件Drawsee EarthViewer
    三维浏览客户端Drawsee EarthViewer是ActiveX插件，通过浏览器查看时会自动提示安装。 EarthViewer 要求Windows 2000, Windows XP以上操作系统，需要系统具备DirectX 9.0c。EarthViewer通过多线程技术来调度三维模型，下载、显示、预处理等工作同时进行，在主流硬件配置下大多数场景飞行浏览速度可达60fps。

 

三、Drawsee Earth主要技术特点

1. 海量地形数据管理
   1.三角网简化：利用地形起伏变化的幅度，简化三角网格，平坦的地方用较少的三角形，地形变化剧烈的地方用较密的网格。
   2.金字塔LOD分级，“利用金字塔模型显示不同级别的三角形技术”与“对平坦区和过渡区的三角形进行合并技术”进行优化，大大提高了浏览的流畅性和对大数据量的支持能力。
   3.等高线转化为DEM的快速插值技术。
   4.系统利用四叉树方式组织数据，管理的DEM网格规模量超过10万*10万。
   
   
   
2. 海量正射影像管理
   1.利用小波技术提取分级缩略影像。
   2.利用四叉树组织金字塔结构。
   3.根据卫星波段数据合成自然色彩的技术。
   4.根据访问频率调整的缓存技术。
   5.系统管理的数据量达到TB级。
   
   
   
3. 海量矢量图层管理
   采用改进的Rtree技术组织数据，控制结点的数据量大小，结合高效的压缩方法， 便于在互连网上传输。
   
   
   
4. 网络流媒体传输
   系统所用到的三维模型数据，地形数据，影像数据，二维矢量图层均采用了分级的树状组织方式， 并且对结点数据进行了高效的压缩。流媒体传输技术是根据LOD的思想安排数据传输的合理序列，使得在视觉上数据表现为由模糊连续不断的变为清晰。
   
   
   
5. 多窗口、双坐标系
   除地球经纬度坐标系外，还同时支持直角三维坐标系技术，可以更方便的用于显示行业应用中的目标对象细节，如逻辑结构图、三视图等。支持在同一页面中使用多个显示窗口，通过消息可以实现互动。
   
   
   
6. 高性能三维显示
   1.客户端可以直接使用浏览器浏览。
   2.客户端插件小巧，压缩包仅仅有300k左右。
   3.客户端具备缓存，仅下载更新的数据，进一步降低服务器的压力对于浏览过的数据，本地会保存cache，下次再访问时就非常快速了。
   4.服务器仅仅提供数据服务，利用客户端计算能力，可以提供很高的并发访问度。
   5. 客户端通过多线程技术来调度三维显示、数据下载，数据预处理等工作同步进行，在主流硬件配置下对大多数场景飞行浏览速度达到约60fps。

四、Drawsee Earth二次开发功能
    Drawsee Earth采用ActiveX插件技术，可以使用C#、C++、VB、网页Script等主流开发工具进行二次开发。主要功能包括：


三维场景操作
拉近、拉远视点、漫游、飞往目标、视图回溯等。


图层控制
加载不同的图层、控制图层的显隐。


动态层对象
创建动态层，添加点、线、多边形、立方体、球体等类型的对象，设置对象的显示颜色、标注内容等，改变对象的大小和位置。


空间信息计算
在地形上进行距离的量算、面积量算、连通路径计算。


精细三维模型
动态加载三维模型，如建筑、交通工具等，控制模型的显隐。


楼房拔高模型
通过二维楼房形状和楼层信息，自动快速生成楼房拔高模型。


二维矢量图层
在地形上叠加二维矢量地图。


双坐标系
除了经纬度坐标系，还支持三维直角坐标系，用于逻辑图和细节图的显示。

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