[發明專利]一種基于WebGIS信息管理系統及實現方法

在審

• 申請號: 202110353433.5
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113051416A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙明
• 申請（專利權）人: 合肥奕聚信息科技有限公司
• 主分類號: G06F16/51
• 分類號: G06F16/51;G06F16/535;G06F16/587;G06F16/9537
• 代理公司: 合肥鴻知運知識產權代理事務所(普通合伙) 34180
• 代理人: 高小改

1.一種基于WebGIS信息管理系統，其特征在于：包括ArcGIS Server服務器、客戶端、系統界面、Koa2服務器、帶有PostgreSQL的數據庫和Redis，所述ArcGIS Server服務器與客戶端實現雙向連接，所述客戶端的輸出端與系統界面的輸入端連接，所述客戶端與Koa2服務器實現雙向連接，所述Koa2服務器與數據庫實現雙向連接，所述Koa2服務器與Redis實現雙向連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于WebGIS信息管理系統，其特征在于：其實現方法具體包括以下步驟：

S1、利用可定位圖像中的參數信息構建圖像二維可視范圍模型，同時輔以二維矢量/三維場景模型計算圖像可視域，并對圖像可視域所構成的面狀圖形建立空間索引，用戶通過在電子地圖上框選查詢范圍，并在GIS技術支持下獲取查詢范圍內的圖像集，實現基于可視域的圖像高效、精確檢索；

S2、本方法的總體技術路線，其具體步驟如下：

步驟1、解析可定位圖像EXIF頭文件中的參數標記，提取出鏡頭焦距、鏡頭可視角度、GPS定位信息、方位信息參數信息；

步驟2、采用步驟1中提取的參數構建鏡頭二維視角范圍模型，并計算出圖像可視面狀范圍，其可視范圍由視點、鏡頭朝向、可視角度、拍攝距離四個參數決定；

步驟3、如果當前圖像所在區域具有二維矢量/三維場景數據，則將步驟2構建的圖像可視范圍與進行二維矢量/三維場景進行求交計算，并將求交得到的圖像可視域面狀圖形存儲于圖像數據庫空間字段中；如果當前圖像區域內不具有三維場景模型，則將步驟2構建的圖像可視范圍面狀圖形直接存儲；

步驟4、通過以上步驟1,2,3遍歷處理所有圖像，將所有計算得到的圖像可視域面狀圖形都存儲于圖像數據庫空間字段中，然后根據圖像可視域面狀圖形的分布確定索引邊界、分割索引區域空間，并基于分割區域與圖像可視域面狀圖形的空間關系確定索引坐標，從而實現圖像可視域面狀圖形的空間索引；

步驟5、在電子地圖上框選圖像檢索區域，通過檢索區域與步驟4中建立的空間索引區域塊進行相交判斷，獲取與檢索區域相交的索引區域塊，根據圖像可視域與索引區域塊之間的索引關系，快速篩選出相交區域塊內的圖像集合作為初級過濾結果集；

步驟6、針對初級過濾結果集中的圖像，逐一判斷圖像的可視域是否與檢索范圍相交，如果不相交，則將圖像剔除；如果相交，則將該圖像加入到圖像檢索結果集中，直到相交網格內索引的全部圖像都判斷完畢后，最終將檢索到圖像集返回給用戶。

3.根據權利要求2所述的一種基于WebGIS信息管理系統的實現方法，其特征在于：在S2中，各參數計算方法如下：

1、視點：以步驟1中獲取的GPS經緯度值作為視點位置；

2、鏡頭朝向：以步驟1獲取方位信息值作為鏡頭中心朝向；

3、可視角度：可視角度值的計算可分為以下兩種情況：1、針對定焦方式拍攝的圖像，圖像可視角度等價于步驟1中獲取的鏡頭初始可視角度值；2、針對變焦方式拍攝的圖像，其鏡頭放大倍率直接決定了鏡頭可視角度，當鏡頭變焦拍攝物體時，實際上鏡頭焦距是不變的，只是通過縮小物體在感光元件上的成像范圍，然后再將成像范圍內的像素進行放大來達到變焦的效果，其放大倍率與感光元件成像范圍對角線長度呈反比，同時可視角度也隨著縮放倍數的加大而減小，因此，采用鏡頭焦距、感光元件寬度與可視角度之間的三角比例約束關系進行變焦圖像可視角度計算，焦距、視角、感光元件寬度，其計算過程為:首先將步驟1中獲取的初始可視角度、焦距值代入公式1計算感光元件寬度，其次將步驟1中獲取的放大倍率、感光元件寬度值代入公式2計算變焦后的感光元件成像寬度，最后將計算出的感光元件成像寬度、鏡頭焦距代入公式1求取變焦圖像的可視角度，其中ViewAngle為可視角度，FocalLen為鏡頭焦距，

SensorWidth為感光元件寬度，SensorWidthZom為變焦后感光元件成像寬度,ScaleFactor為縮放倍數。

4、可視距離：圖像的可視距離理論上是無限遠的，然而圖像中物體的成像清晰度隨著可視距離增加而逐漸降低，以圖像上清晰成像為前提，通過設置某單位尺寸的物體寬度所占圖幅寬度的比例，利用感光元件成像寬度、鏡頭焦距與可視距離之間的比例關系，基于公式3計算圖像的極限可視距離作為該圖像的可視距離，公式3中的Distance為圖像可視距離，SensorWidth為感光元件寬度，FocalLen為鏡頭焦距，Ratio為單位尺寸物體寬度所占圖幅的比例，ObjectWidth為物體的實際寬度。