一种基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法

摘要

本发明涉及地图技术领域，具体涉及一种基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法，系统包括：数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接。通过行业专题采集模块从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图，使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

说明书

技术领域

本发明涉及地图技术领域，具体而言，涉及一种基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法。

背景技术

物管城市的建设是一个多物理量、多概率、多学科，通过“专业服务+智慧平台+行政力量”相融合的一个系统工程。其中可视化的呈现无论是作为企业内部指挥的平台还是作为监督的平台都是其中重要的部分，涉及到了地理信息，空间信息，数据库，物联网IOT，大数据AI，程序涉及等相关知识。目前国内市面上的各大IT公司给出了高度集成的智慧城市可视化解决方案，但是其蕴含的风险非常高，主要表现在成本居高不下，系统扩展性不强，安全隐患多，并且没有深度的涉及到物管城市相关的行业（环卫保洁，园林绿化等），不能同时给政府和企业提供专业的数据和优化城市运行管理的决策。所以为了解决这些问题，需要建立一套信息化的引擎组件，涵盖基础信息，空间数据，行业运行数据。建设物管城市大脑中枢，将指挥的权力和能力下沉，实现专业的一体化配置。

物管城市的可视化建设主要包含四个方面，基础设施建设，服务层建设和应用层建设，除此之外，从开发的角度来看还包含了其内容的生产部分，为可视化提供三维模型，行业专题地图等内容。

基础设施建设是用来为物管城市可视化的整个体系提供相应支持，这一部分包含了操作系统，数据库，人工智能，物联网等。其中数据库主要考虑两种类型的数据，一种是常规的关系型数据，可以使用使用人大金仓，达梦等数据库。另一种是GIS空间数据，通常使用mongodb、MySQL空间扩展。物联网是终端设备与可视化之间的纽带，也是与物理世界沟通的桥梁。

服务层建设中的GIS服务是实现物管城市可视化的基础，GIS服务是构建在数据库基础上可以扩展的系统框架，通过二次开发搭建基于GIS开放框架的GIS应用系统。服务层不仅基于了开放的GIS标准，同时也兼容开源的空间数据库。目前开源的GIS服务软件有如下选择可以使用：GeoServer、MapServer、TileCache等。 除了GIS服务外，服务层还提供了应用服务的能力，为客户端提供具体的业务功能，此能力是与行业专题业务紧密相关的，我们建立了通用框架、通用标准，通用接口。此应用可以简单理解为综合性的信息管理系统，结合了物联网、地理、业务等信息进行综合开发。

应用层建设是物管城市能力的体现，使用我们的引擎组件，可以快速构建出各种各样功能的应用程序。同时为了呈现更好的视觉效果，我们在Web应用开发框架的基础之上，为数管城市可视化应用增加二维GIS、三维GIS、图表等功能。物管城市可视化应用是一个二维、三维GIS并存的应用，在三维GIS开发上，Cesium是当下最流行的开源项目，可以用来显示海量三维模型数据、建筑数据、地形数据、矢量数据等。在二维GIS开发上，OpenLayers是一个开发WebGIS客户端的开源框架包，提供了地图展示，图层展示等功能。

现有的物管城市可视化，要么是以项目为导向，完全以满足需求方的功能为主搭建对应的可视化平台，要么是以互联网大厂提供大而全的平台，用户在起平台上实现对应的二次开发。无论是哪一种形式，都需要经过调研、设计、开发等阶段，较长的建设周期和较高的开发成本会给用户带来诸多困扰。

因此，现有技术还存在缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法，以使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

根据本发明的一实施例，提供了一种基于物管城市可视化的开发引擎系统，包括：数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接；

数据采集模块，用于采集数据并基于采集的数据生成数据库；

GIS服务模块，基于数据库上建立的可扩展的模块，用于通过GIS服务模块为客户端提供相应的业务功能；

行业专题采集模块，用于从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图。

进一步地，系统包括：

空间阀值模块，用于在数据库生成的过程中定义数据库空间的阀值，以评判是否在空间上实现规划目标；

时间阀值模块，用于在数据库生成的过程中定义数据库时间的阀值，以评判是否在时间上实现规划目标。

进一步地，系统还包括：

优化模块，用于优化数据库，并在优化过程中设置不同的决策模式。

进一步地，GIS服务模块包括：

GIS桌面单元，用于提供地图服务、多种类型数据交换及将数据传输至云端进行数据共享；

GIS管理单元，用于提供具体的业务功能，业务功能包括提供资源服务的查询或者过滤、提供GIS服务共享权限设置、提供基于角色的资源访问控制及提供服务批量注册，并支持服务注册成功后动态在线和离线的检验，以及支持批量自动解析注册服务的源数据信息；

GIS应用单元，用于二维地图和三维地图无缝相互转换。

进一步地，行业专题采集模块包括：

专题数据采集单元，用于提供外部数据的导入及采集；

专题数据治理单元，用于将采集过来的行业专题数据智能自动的进行数据集成、分析及存储，以便能够实时运用。

一种基于物管城市可视化的开发引擎方法，包括以下步骤：

采集数据并基于采集的数据生成数据库；

基于数据库上建立的可扩展的模块，用于为客户端提供相应的业务功能；

用于从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图。

进一步地，在采集数据并基于采集的数据生成数据库之中包括：

对数据库定义的空间的阀值和时间的阀值，用以评判是否在空间上或时间上实现规划目标。

进一步地，在采集数据并基于采集的数据生成数据库之后还包括：

优化数据库，并在优化过程中设置不同的决策模式。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上述任意一项所述的基于物管城市可视化的开发引擎方法中的步骤。

一种终端设备，包括：处理器、存储器及通信总线；存储器上存储有可被处理器执行的计算机可读程序；

通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；

处理器执行计算机可读程序时实现如上述任意一项所述的基于物管城市可视化的开发引擎方法中的步骤。

本发明实施例中的基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法中，系统包括数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接。通过行业专题采集模块从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图，使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明基于物管城市可视化的开发引擎系统的原理图；

图2为本发明基于物管城市可视化的开发引擎方法流程图；

图3为本发明GIS服务模块的原理图；

图4为本发明提供的终端设备原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参见图1，根据本发明一实施例，提供了一种基于物管城市可视化的开发引擎系统，包括：数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接；

数据采集模块100，用于采集数据并基于采集的数据生成数据库；

具体地，数据库的数据为采用EXCEL或者SQL的方式进行的导入，导入的内容包含各种类型的人员数据（比如环卫人员，市容巡查人员，绿化人员等），各种类型的车辆数据（环卫清扫车，勾臂车，高压清洗车，喷雾降尘车等），各种类型的设备（定位工牌，收集点等），各种类型的兴趣点（转运站，垃圾通点，公园绿地，公厕等），各相关工作的服务网格数据（工作片区，行政区划等）以及相关的对应关系数据，数据模型采用KMP算法（快速模式匹配算法）对上述数据进行快速匹配生成入库。

GIS服务模块200，基于数据库上建立的可扩展的模块，用于通过GIS服务模块为客户端提供相应的业务功能。

具体地，GIS服务模块200将上述的基础数据模型以各板块的形式组合数据展示到可视化桌面GIS界面上。

行业专题采集模块300，用于从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图。

本申请是一种针对物管城市可视化的引擎组件，为解决用户开发周期长，成本居高不下的问题，致力于专门解决和优化物管城市可视化相关的开发问题。本申请能通过各种配置完成行业专题地图的展现，并且支持自定义的可视化二次开发。

本发明实施例中的基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法中，系统包括：数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接。通过行业专题采集模块从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题模块，使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

具体地，物管城市可视化的开发内容主要有两个：三维模型和行业专题地图。三维模型的设计软件有3DS Max、SketchUp、Revit、Blender。上述软件比较适合创建精细的模型，但只能一个一个操作，对于物管城市建筑这个规模的模型来说不太合适，需要一个批量创建模型的方法。本申请，可以根据城市范围大小批量随机生成城市建筑群。物管城市可视化应用还需要根据企业的业务需求制作涉及相关行业的专题地图。例如某一巡查队的巡查范围。基础的GIS系统是不会提供这种与物管城市业务相关的地图的。因此，需要使用一些工具制作专题地图。QGIS是比较常用的开源GIS软件，可以用于这种行业专题地图开发。待地图制作完成后，可以将其发布到GeoServer或MapServer，就可以为物管城市可视化的应用提供行业专题地图了。基于以上复杂的流程，本申请使用配置的方式，可以快速简单并高效的生成物管城市可视化的行业专题地图。

实施例中，系统包括：

空间阀值模块，用于在所数据库生成的过程中定义数据库空间的阀值，以评判是否在空间上实现规划目标；

时间阀值模块，用于在所数据库生成的过程中定义数据库时间的阀值，以评判是否在时间上实现规划目标。

空间阀值和时间阀值是本申请预设的一套有效数据方案，其根据具体情况进行设置；例如，城市多大的面积需要配置多少环卫，绿化等人员合理(空间)，不同样的街道需要工人进行多少次巡查或者进行相关行业作业合理(时间)，等一系列复杂的数据合计。

进一步地，系统还包括：

优化模块，用于优化数据库，并在优化过程中设置不同的决策模式。

具体地，数据采集模块包含了基础的地理模型，数学模型，统计模型，空间模型等，同时也包含了物管城市可视化对应的专业模型。该数据采集模块生成的过程中间，通过空间阀值模和时间阀值模块对应定义了空间的阀值和时间的阀值，用以评判我们物管城市运行过程中是否在空间上、时间上实现规划目标。

在评估过程中，如果出现了突破阈值的特殊情况，则对方案进行对比，不仅仅是方案本身的优劣势态势对比，也包括了其影响力的评估。同时，在数据采集模块优化的过程中，设置了不同程度的决策模式，包含策略的调整、设施的调整以及规划的调整。

如图3实施例中，GIS服务模块包括：

GIS桌面单元，用于提供地图服务、多种类型数据交换及将数据传输至云端进行数据共享；

GIS管理单元，用于提供具体的业务功能，业务功能包括提供资源服务的查询或者过滤、提供GIS服务共享权限设置、提供基于角色的资源访问控制及提供服务批量注册，并支持服务注册成功后动态在线和离线的检验，以及支持批量自动解析注册服务的源数据信息；

管理GIS是在数据模型初始化导入后进行的后续调整服务，比如兴趣数量位置调整，工作片区范围调整。

GIS应用单元，用于二维地图和三维地图无缝相互转换；其原理是采用VUE框架，结合ES6，将openlayers和cesium两个框架二次加工进行深度封装（openlayers，cesium都已开源），形成统一的api对地图进行操作和交互（包括底图map，轨迹track，覆盖物overlay，空间数据geo）。

具体地，GIS服务模块包含桌面GIS、管理GIS和应用GIS。

具体地，GIS桌面单元具有上述数据采集模型库中的空间数据模型，不仅提供能够支持点、线、面等简单的空间对象，还支持对多线、多点、多面、湖岛的复杂数据模型。并且提供WMS、WFS、WCS、WMTS等OGC标准及REST服务，提供全球流行的地图服务（天地图、百度、高德、OSM、GOOGLE、mapbox等）。提供多种数据交换格式（SHP、DXF、MIF、TAB、CSV等），能够实现与其他主流GIS产品的数据共享。

具体地，GIS管理单元提供服务批量注册，支持服务注册成功后动态在线和离线的检验，支持批量自动解析注册服务的元数据信息。提供资源服务的模糊、全局、分类、标签、排序及自定义的查询或者过滤。提供GIS服务共享权限设置，访问权限设置。提供企业与政府资源区别的管理能力。提供基于角色的资源访问控制，支持管理模块授权，支持用户注册审核，支持Token、LDAP、OAuth2.0机制，支持CAS协议的SSO单点登陆。

具体地，GIS应用单元具有二维地图和三维地图无缝相互转换的能力，完全无需数据预切片等转换工作。并且GIS应用单元提供数据加载在三维场景中发布三维服务，包括地形、矢量、影像等模型数据，也包含太阳、大气、海洋、罗盘等场景元素。提供发布二维瓦片地图服务，包含MongoDB、FastDFS分布式存储的地图瓦片、阿里OTS存储的地图瓦片，磁盘文件存储的瓦片，ZXY格式的瓦片，标准Tiles瓦片、矢量要素瓦片。提供将远程web服务作为数据来源的二次发布。提供发布地址匹配服务，包含正向和逆向地址的匹配功能。提供发布空间的分析服务，包含对数据集合、几何对象的缓冲区、叠加、表面、插值分析。提供三维空间的分析功能，包含对三维数据集、三维几何对象的缓冲区分析、放样分析、布尔运算、建筑群生成、阴影构建等。

进一步地，针对现有技术的问题，本申请专门针对物管城市专业化的可视化，使用全配置化的引擎组件，自动生成物管城市行业专题模块，无缝切换二维地图和三维地图，适配二维和三维交互效果，支持特定需求的可视化的配置操作。降低了开发入门难度，同时也提升了开发交付效率。

进一步地，本申请二维地图和三维地图能够无缝切换，并且同时支持以openlayers或cesium开发的任意地图交付效果的二维和三维的转换；通过降低二维地图和三维地图交付效果开发的门槛，提升开发效率。

实施例中，行业专题采集模块包括：

专题数据采集单元，用于提供外部数据的导入及采集；

专题数据治理单元，用于将采集过来的行业专题数据智能自动的进行数据集成、分析及存储，以便能够实时运用；行业专题模块是对上述数据采集模块100的数据库模型进行更加专业性更加针对性的二次数据加工。其主要收集包含有（人员工作轨迹，车辆运行轨迹，各项工作预警，各项工作计划等数据）。

具体地，行业专题采集模块包括专题数据采集单元和专题数据治理单元。专题数据采集单元提供外部数据导入和智能终端采集、异步消息推送、网络接口推送等多种方式，支持定期的离线拷贝汇聚、无线或者有线的网络接入、智能终端感知数据推送、调取、互联网数据抓取采集。专题数据治理单元是将采集过来的行业专题数据智能自动的进行数据集成、分析、存储，以达到灵活运用的能力，使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

参见图1和图2，根据本发明的另一实施例，提供了一种基于物管城市可视化的开发引擎方法，包括以下步骤：

S101：采集数据并基于采集的数据生成数据库；

S102：基于数据库上建立的可扩展的模块，用于为客户端提供相应的业务功能；

S103：用于从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题地图。

本申请是一种针对物管城市可视化的引擎组件，为解决用户开发周期长，成本居高不下的问题，致力于专门解决和优化物管城市可视化相关的开发问题。本申请能通过各种配置完成行业专题地图的展现，并且支持自定义的可视化二次开发。

本发明实施例中的基于物管城市可视化的开发引擎系统及方法中，系统包括：数据采集模块、GIS服务模块及行业专题采集模块，数据采集模块与GIS服务模块连接，GIS服务模块与行业专题采集模块连接。通过行业专题采集模块从数据库中采集行业专题数据，并对采集的行业专题数据自动进行处理，以自动生成行业的专题模块，使行业专题地图采集的业务数据更加专业化，更加精细化。

实施例中，在采集数据并基于采集的数据生成数据库之中包括：

对数据库定义的空间的阀值和时间的阀值，用以评判是否在空间上或时间上实现规划目标。

进一步地，在采集数据并基于采集的数据生成数据库之后还包括：

优化数据库，并在优化过程中设置不同的决策模式。

具体地，数据采集模块包含了基础的地理模型，数学模型，统计模型，空间模型等，同时也包含了物管城市可视化对应的专业模型。该数据采集模块生成的过程中间，通过空间阀值模和时间阀值模块对应定义了空间的阀值和时间的阀值，用以评判我们物管城市运行过程中是否在空间上、时间上实现规划目标。

在评估过程中，如果出现了突破阈值的特殊情况，则对方案进行对比，不仅仅是方案本身的优劣势态势对比，也包括了其影响力的评估。同时，在数据采集模块优化的过程中，设置了不同程度的决策模式，包含策略的调整、设施的调整以及规划的调整。

基于上述基于物管城市可视化的开发引擎方法，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储一个或多个程序，一个或多个程序可被一个或多个处理器执行，以实现如上述实施例的基于物管城市可视化的开发引擎方法中的步骤。

基于上述基于物管城市可视化的开发引擎方法，本申请还提供了一种终端设备，如图4所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。

此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。

此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

此外，上述存储介质以及终端设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。