[發明專利]一種流域水資源管理決策支持系統WebGIS引擎設計方法、系統

在審

• 申請號: 201911370211.3
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111125291A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 周建中;紀傳波;馮快樂;劉懿;張余龍;盧程偉;方豪文;王巖;朱思鵬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/25;G06T17/05;G06T19/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發明公開了一種流域水資源管理決策支持系統WebGIS引擎設計方法，包括用戶交互請求、啟動WebGIS引擎、流域空間數據庫加載、多物理場空間數據映射以及GIS沉浸式場景再現，系統以輕量的分布式B/S架構對水資源管理決策執行響應，使用流域空間數據庫驅動并映射業務功能需求，激活三維WebGIS引擎，對流域情景進行跨平臺、分層次、沉浸式再現。方法涵蓋流程完善的流域水資源管理決策支持系統三維場景渲染機制與WebGIS引擎驅動的系統開發模式，使得系統具備輕量級架構優勢，綜合了地理信息系統、計算機圖形學、計算機網絡技術、多媒體技術及水文水資源管理等多個技術層面，以求成為新興互聯網技術趨勢下“數字流域”的重要呈現形式。

技術領域

本發明屬于環境保護與資源綜合利用技術領域，更具體地，涉及一種流域水資源管理決策支持系統WebGIS引擎設計方法、系統。

背景技術

隨著遙感(RS)、地理信息系統(GIS)及全球定位系統(GPS)三項技術的日益融合、完善和成熟，流域信息能夠被情景化地提取到計算機系統中，再通過流域數據模擬、水情推演，以達到水資源決策及時響應、及時管理的目的。傳統桌面級GIS應用系統可擴展性較差、數據龐雜、難以跨平臺使用，因此基于高速計算機網絡的高精度、高仿真度信息系統則成為了流域水資源管理的重要技術支撐，也是如今高新計算機技術在數字流域領域的有效應用。

然而現有WebGIS流域水資源管理系統復用性差、功能較為單一，且缺少完善的GIS空間數據操作、模型計算與模擬仿真流程體系，不能充分地發揮海量空間數據的作用并滿足用戶實際業務需求。此外，使用常規的平面及圖表形式進行信息展示交互，無法實現流域模擬模型與仿真的有效契合，隨著信息技術的不斷發展進步，對流域水資源管理決策支持系統的開發設計提出了新的要求與挑戰。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種流域水資源管理決策支持系統WebGIS引擎設計方法、系統，其目的在于使用流域空間數據庫驅動并映射業務功能需求，激活三維WebGIS引擎，對流域情景進行跨平臺、沉浸式再現，由此解決傳統空間數據以文件為存儲模式的功能單一、難以跨平臺使用、尤其是實時響應性能無法保證的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種流域水資源管理決策支持系統WebGIS引擎設計方法，包括以下步驟：

步驟1，接收用戶的交互請求；

步驟2，啟動WebGIS渲染引擎，對用戶交互請求快速響應并向流域空間數據庫發起數據請求；

步驟3，流域空間數據庫驅動WebGIS引擎，WebGIS引擎通過邏輯樹結構將流域空間數據庫中的數據與用戶交互請求中的水資源管理決策信息進行關聯存儲，得到三維實景模型；

步驟4，在三維實景模型中進行多物理場空間數據映射，得到數據映射鏈接表，由WebGIS引擎依據數據映射鏈接表進行數據加載和三維渲染；

步驟5，結合三維實景模型和WebGIS渲染對流域場景進行沉浸式仿真再現。

優選地，所述步驟1中用戶交互請求以用戶Web客戶端鍵鼠輸入決策任務為目標，利用JavaScript控制程序向水資源管理決策支持系統GIS展示發起交互請求，調用WebGIS引擎API執行GIS空間渲染程序，以面向流域三維渲染引擎對象的方式建立交互模式。

優選地，所述流域空間數據庫以地理信息為基礎存儲流域點、線、面要素空間數據。

優選地，所述步驟3中流域空間數據庫采用PostGIS構建，對GIS矢量及柵格數據預處理后，導入到流域空間數據庫存儲管理，統一采用流域空間數據庫驅動WebGIS引擎。

優選地，所述多物理背景場數據映射基于流域多屬性、多維時空、多物理場構建數據映射鏈接表，由WebGIS引擎表示層對在地物場景上進行同步加載，并通過地物及其邊界辨識對流場流態進行數據加載和三維渲染。