基于Skyline的三维数字港口岸线审批系统建设

黄 湘，李露露，戴安娜，陈颖艳

(1.广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西 南宁 530029；2.广西壮族自治区交通运输厅，广西 南宁 530012；3.广西壮族自治区港航管理局，广西 南宁 530012)

基于Skyline的三维数字港口岸线审批系统建设

黄 湘1，李露露2，戴安娜1，陈颖艳3

(1.广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西 南宁 530029；2.广西壮族自治区交通运输厅，广西 南宁 530012；3.广西壮族自治区港航管理局，广西 南宁 530012)

文章以广西北部湾港口岸线规划数据为基础，使用Skyline和3DMax软件技术相结合的三维地理信息技术，搭建了广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台。该系统平台既能实现在审批业务操作过程中对岸线规划、选址的三维可视化申报，又可确保相关岸线申报文档、图片等资料的有机管理，以及后续的查询检索，为岸线使用审批业务可视化、精细化、科学化管理提供思路。

三维地理信息技术；Skyline；3DMax；岸线审批；数字港口；系统建设；可视化

0 引言

岸线使用审批业务是指规范港口岸线使用审批管理、保障港口岸线资源的合理开发与利用，在港口总体规划区内建设码头等港口设施使用港口岸线[1]。在岸线使用审批业务中，申报人需提交岸线使用申请表、申请人情况、可行性报告及海事、航道部门关于建设项目的意见等各种资料。一方面，如何快速、准确、直观地将申请者使用的岸线展现在港口中，并及时根据港区总体规划快速做出审批意见，提高工作效率，是亟待解决的问题；另一方面，如何有机、高效地将繁复的审批材料组织管理存档，便于后续查询使用，也是一个迫切需求。对此，国内已有不少地方建立了岸线使用审批系统，但鲜有将岸线使用审批系统与地理信息系统相结合，实现图文对应，形象直观地表达出

审批岸线与已有港口规划岸线位置，进行对比分析。容易造成港口岸线使用审批管理混乱，后续查询检索不便等问题。

随着科技的发展，人们越来越多地要求以三维的方式来再现世界，于是就出现了三维虚拟仿真港口系统和三维地理信息系统[2-4]。这两类系统，都能以三维的方式对港口进行展示，满足人们对管理直观、形象的需求。同时，由于三维地理信息技术的可量测性、可分析性等实用特点，将逐步取代三维虚拟仿真技术，成为数字港口、智慧港口管理业务中的主流技术。

本研究将利用Skyline和3DMax软件技术相结合的三维地理信息技术，搭建广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台。该系统平台可将用户已有各种地理信息数据、规划审批数据、业务属性数据等无缝融合，游记管理，提高岸线审批业务的管理效率；实现港口审批使用岸线三维再现，提升展示效果。

1 使用Skyline与3DMAX软件搭建三维数字港口岸线审批系统的方法

1.1 系统建设思路

广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台可以将遥感影像数据、港口规划CAD数据、数字高程数据以及其他多媒体数据、规划业务数据等进行有效的集成，生成具有真实坐标的、带有地形起伏的三维场景，并且可以在此基础上叠加基础地理信息数据、各类专题矢量数据、规划业务数据以及三维模型等，构建真实的三维场景。在该三维场景内，除了可以直观、逼真、有效地表达和展现各种港口规划地理信息之外，系统还支持常用的坐标定位、属性查询、统计分析、量算等功能，系统平台操作界面如图1所示。

图1 广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台界面图

该系统平台以基于世界先进的海量三维数据网络发布技术和时空三维地理信息可视化技术为基础，以国家空间基础设施为框架，集成沿海港口的现状资料，包括港口地形图和高分辨率卫星影像图，港口设施资源(建筑物、设备、构造物)以及规划数据(作业区、港区、用地等规划数据)，建立一个能快速提供真实准确的空间资源信息平台，并能进行综合分析和辅助设计等操作，实现沿海地区海岸线资源和港口规划的数字化、可视化及动态显示，为政府部门和港口相关行业提供规划、设计和决策支持的基础框架信息，为涉港项目的前期决策和电子政务的实施提供统一标准的信息支撑平台和环境，从而为港口的科学管理、规划决策提供可靠依据。同时系统建成后，可以通过网络(局域网和互联网)实现共享，被港口以外的业务部门所用，实现信息共享，避免重复建设。

系统建设具体思路如图2所示。

图2 体系建设思路图

1.2 系统所需关键技术

(1)三维地理信息技术-Skyline

Skyline是全球领先的三维地理信息软件，以其海量数据的管理能力著称。本系统应用Skyline软件的TerraBuilder模块，实现将历年港口影像和数字高程根据坐标匹配进行有机融合，构建北部湾三个港口三维地形。然后在TerraExplorer三维地形模块上添加港口三维模型、港口规划CAD数据、港口码头作业区属性数据(吨位、类别、用途等)，构建北部湾港区三维业务场景。通过TerraDeveloper模块，实现规划审批业务流程的电子化，并和三维业务场景有机结合，实现审批坐标与三维场景的自动转换。当用户提交审批时，可以自动将用户申请坐标做落到对应的港区内，通过在三维环境里查询港区相应的属性，实现审批内容比对，从而快速得出审批结论。

(2)三维半自动建模技术-3DMax

3DMax建模技术是根据实际拍摄照片，真实还原三维物体的过程。在本课题中，充分利用了北部湾港口已有规划数据，以CAD数据作为底图，通过属性赋予高度和不同的类别，构建港口模型类别库，将港口常用的模型如吊车、起重机、煤堆、叉车、钢材等进行分类建模，通过TerraExplorer里面进行有机组织，实现根据位置批量复制加载模型，实现对北部湾港口的半自动建模。对于不重要的地物，如港区周边房屋，可以通过TerraExplorer软件依据房屋轮廓线画图自动建成房屋。

以Skyline和3DMax软件技术相结合，搭建港口岸线三维模型如图3所示。

图3 港口岸线三维模型图

(3)空间数据库-SQLServer

本系统采用了空间数据库，可以方便地将港口规划审批业务中的文字、图片、坐标等信息，通过唯一位置标识进行有机统一管理，既可实现现有数据的归档，又可实现对历史审批事件的查询，同时提供了和三维场景的接口，实现数据库与三维场景无缝连接。岸线使用审批界面如图4所示。

图4 港口岸线使用审批界面图

2 结语

广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台是卫星遥感技术与数字化地形信息相结合的数字地球技术具体在港口规划业务领域中的应用。该系统平台的应用不仅实现了港口岸线使用审批业务的无纸化办公，提高港口岸线审批业务的效率，减少实际踏勘频率，同时也将港口相关数据管理、开发、安全等信息集成至一个系统平台，能满足各个行业进行与港口地理空间相关信息的采集、应用、交互和共享，为各种来源的数据，提供协调坐标、存储和集成信息等工具，并能提供标准参照数据及运行环境。

广西北部湾港口岸线数字化规划管理平台的推广应用，改变了传统的港口岸线使用审批方法，使岸线使用审批业务可视化、精细化、科学化管理，对全面推进港口数字化进程具有十分重要的意义。

[1]中华人民共和国交通运输部，国家发展和改革委员会令.港口岸线使用审批管理办法[Z].2012.

[2]邱有春.虚拟校园场景建模和漫游系统实现[D].成都：电子科技大学，2009.

[3]李 强.三维虚拟场景系统研究[D].西安：西安电子科技大学，2008.

[4]齐 敏，郝重阳，伶明安.三维地形生成及实时显示技术研究进展[J].中国图像图形学报，2000(4)：269-275.

Skyline-based 3D Digital Port Shoreline Approval System Construction

HUANG Xiang1，LI Lu-lu2，DAI An-na1，CHEN Ying-yan3

(1.Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029；2.Guangxi Department of Transportation，Nanning，Guangxi，530012；3.Guangxi Port and Shipping Authority，Nanning，Guangxi，530012)

Based on Guangxi Beibu Gulf port shoreline planning data，and by using the three-dimensional ge-ographical information technology combining the Skyline and 3DMax software technology，this article built the Guangxi Beibu Gulf port shoreline digital planning management platform.This system platform can both achieve the three-dimensional visualization reporting of shoreline planning and location selection during the approval business operations and ensure the organic management of relevant shoreline declaration documents，pictures and other information as well as follow-up query retrieves，thereby providing the ideas for visualized，meticulous，and scientific management of shoreline usage approval business.

Three-dimensional geographic information technology；Skyline；3DMax；Shoreline approval；Dig-ital port；System construction；Visualization

U651+.2

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.027

1673-4874(2015)04-0097-03

2015-03-05

黄 湘，硕士研究生，主要从事水运工程设计工作。