基于遥感监测的货运源头三维信息管理平台开发

郭英男 张秀宇 林时金

(天津市公路事业发展服务中心，天津 300074）

0 引言

近年来，我国交通管理部门积极推进科技治超建设，充分结合互联网技术进行治超工作。随着网络快速地图服务[1]以及WebGis[2]技术的快速发展和成熟，基于WebGis开发的可视化平台可以具备高效的数据管理功能和全面展示功能。信息化建设与应用方面的工作不断深入[3]，建立信息化[4]、数字化的地理信息管理平台成为相关部门治理手段进步的必要环节，是相关部门走向高效管理和快速发展的必经之路。

1 三维平台设计

1.1 平台框架设计

货运源头三维信息管理平台以辅助源头核查决策为主要目的，对数据进行分析管理以及应用，提高各项数据的交互分析能力，是面向服务的数字平台[5]。平台包括基础设施、数据支撑层、综合应用层以及人机交互层[6]。

1.2 数据处理

货运源头三维信息平台数据库主要包括基于遥感影像的地理信息数据、倾斜摄影三维模型数据[7]以及货车轨迹数据。基于上述三类数据进行处理以及分析，利用变化检测获取遥感影像变化数据，并建立货运源头解译标志库用于相应数据解译。对于获取的无人机航飞全景三维模型进行解析处理，保证模型与选取样点变化区域相对应。利用货车轨迹时间戳获取货车行驶具体信息，并对轨迹进行分段处理。最后，通过将数据整合和转化为可以加载的格式通过信息化三维平台加载和展示。数据整合过程及方式如图1所示。

图1 数据处理整合展示示意图

2 平台实现

货运源头三维管理平台采用模块化开发，以HBuilder X平台为开发工具，基于VUE框架以JavaScript作为网页基础开发语言。利用Cesium API开发三维地图界面，通过ArcMap处理各类矢量数据，将所得的数据转换成可以加载在影像上的JSON格式文件，并且对影像、地形以及模型等数据进行切片发布，通过相应的URL（统一资源定位符）在平台上进行加载显示。根据数据内容以及数据分析结果，利用ECharts生成数据统计柱状图和饼状图用于可视化展示。为了提供详细的源头信息展示功能，基于上述技术条件三维管理平台共设计了三个主要工作页面，分别是首页、地图界面以及数据管理界面，每个页面对应不同的功能，为用户提供更好的使用体验。通过登入的用户可以获取货运源头信息包括解译结果展示、正射影像加载、三维模型加载、货车轨迹加载等。

3 平台界面及功能介绍

3.1 首页

首页部分主要由五个模块组成，主要目的是展示解译结果的统计数据，实现用户对遥感监测获取的源头数据进行整体了解，首页内容如图2所示。

顶部三栏是对样点数的统计，即通过分析遥感影像变化检测结果确定的货运源头的点位个数、勘察情况、分级情况的统计。

变化类型信息的统计模块，选定的60个样点中，根据建立货运源头解译标志库，将它们分为疑似开采点、沙石囤积点、大型建筑工地以及疑似货运源头四类。展示分类统计结果以及样点变化情况统计结果。第三栏主记录一些调查点样详细的问题描述。变化信息模块，实现部分信息的加载，通过模块内的地图对采样点信息有一个初步的了解。

3.2 地图界面

地图界面由三个地图窗口组成，分别是主视图窗口、19年影像窗口和20年影像窗口，三个窗口内分别加载三维地球，如图3所示。

可以根据对比的影像数量进行对比窗口的增删对比窗口数量。地图界面的三维地球均可进行人机交互，利用鼠标操作实现视角位置、视角高度、视角角度控制，满足用户多方位的观测。两个对比窗口与主窗口设置视角联动，右侧对比窗口视角跟随主窗口。交互加载功能按键位于主窗口的上侧，主要交互加载功能在主窗口实现，对比窗口加载部分对比信息。通过勾选主窗口口上的功能选项，可以实现正射影像、货车轨迹、路网信息、三维地形、航飞三维模型以及变化范围的加载控制，加载内容都通过窗口显示。加载功能实现三个窗口下不同内容的同步加载，便于用户通过加载影像、源头信息标签、货车轨迹以及路网等基本信息比较分析。通过下拉栏可以选择加载变化范围的类别，同时可以通过定位功能控制主窗口相机视角飞行到起始位置以及指定的三个样点。测量功能栏附带三个测量功能分别是长度、面积以及高度，可以实现对目标区域的测量，同时实现点击弹窗显示源头详细信息等一系列功能。

图2 首页

图3 地图界面

3.3 数据管理界面

如图4所示，数据管理界面记录源头样点详细信息，界面对蓟州重点区60个样点的数据进行逐条导入并显示，方便用户查看每一个源头样点的详细信息。导出功能实现点击导出下载对应数据核查表。方便实地核查时记录样点核查信息以及信息存档。

图4 数据管理界面

4 结语

为响应科技治超的号召，实现对货运源头核查数据的信息化以及智能化管理。本文设计开发了遥感货运源头三维管理平台，平台实现了各项数据信息的集成和展示，相比单纯的文字描述可视化的处理提高了信息的可读性，帮助使用者更加便捷和直观地获取源头信息。能够有效辅助源头核查工作决策，帮助相关部门开展货运源头核查工作。平台允许导入多类数据，通过三维地球界面展示。部门通过使用货运源头三维平台可以实现网上对货运源头信息进行较全面的了解，减少盲目核查支出的人力、物力及财力，提高执法者的执法收益和效率。