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基于OSG的城市三维GIS系统的初步设计与开发
一、引言
城市三维地理信息系统（3DGIS）是利用计算机技术、遥感技术、数字摄影技术等手段对城市的场景、建筑、交通道路、设施设备等进行三维建模、可视化表示、分析和管理的系统。其优点在于可以直观地呈现出整个城市的空间结构和地理信息，提高各类应用的数据可视化和空间分析能力，发现城市与空间的新规律。本文针对基于OSG的城市三维GIS系统的设计和开发进行了初步探讨。
二、相关技术
（1）OSG技术
OSG（OpenSceneGraph）是一个基于OpenGL的图形渲染引擎，它可以快速地渲染3D场景和模型。OSG是使用C++编程语言进行开发的，并且是开源的，体积小，运行速度快，支持多种硬件平台和操作系统。
（2）GIS技术
GIS（GeographicInformationSystem）是一种基于地理空间数据处理、管理和分析，利用计算机软件进行查询、统计、绘图和分析的技术。GIS技术可以对地理信息进行存储、处理、分析、显示和查询等操作。
（3）WebGL技术
WebGL是一种基于Web标准的3D图形渲染技术，可以通过浏览器直接访问图形硬件，实现高性能的3D场景渲染。WebGL技术使用类似于OpenGLES2.0的API来访问GPU，可以直接在Web浏览器中显示3D场景。
三、系统架构设计
基本架构：本系统包括视图层、控制层和数据层三个部分。
（1）视图层
视图层是用户直接看到的界面，主要包括三维场景视图和操作界面。这里使用OSG技术实现可视化和绘图功能。
（2）控制层
控制层负责对系统进行控制和管理，包括数据处理、场景绘制、交互处理和用户权限控制等操作。这里使用C++语言进行开发。
（3）数据层
数据层用于管理和存储各类地理信息数据，包括地图数据、建筑数据、管道数据、交通数据等各类数据。这里使用PostgreSQL数据库存储数据。
四、系统功能
（1）地图显示
通过OSG技术，将地图高清地图数据在三维场景中展现，以更加直观的形式呈现地形地貌。
（2）建筑显示
将建筑物三维模型在三维场景中呈现，可以动态修改和操作建筑物信息，包括建筑属性、建筑布局等。
（3）管道显示
将各类城市管道数据处理成三维模型，在三维场景中呈现。可以方便地修改各类管道信息，包括管道类型、管道状态等。
（4）交通显示
将交通数据处理成三维模型，包括交通流量、交通类型等，方便用户直观的研究城市的交通状况。同时可以提供路线规划、路径分析等功能。
（5）用户权限控制
该系统还可以进行用户权限管理，用户需要经过认证后才能操作系统中的数据。同时也可以针对不同的用户设置不同的权限，保证数据的安全性。
五、总结
基于OSG技术的城市三维GIS系统可以更加直观地展示城市的三维信息，并提供方便的数据处理、显示和分析功能，促进城市管理和规划的智能化和科学化。