省级海洋灾害综合防治体系海洋灾害数据传输网及风险管控能力提升配套项目需求说明.docx

省级海洋灾害综合防治体系海洋灾害数据传输网及风险管控能力提升配套项目需求说明一、省级海洋灾害预报警报图形引擎能力提升1.1 总体需求省级海洋灾害预报警报图形引擎能力提升为XX海洋灾害综合防治业务相关地理信息及模型数据提供统一模型应用级及图形数据可视化渲染服务，并通过不同引擎驱动不同类型数据的应用，实现海灾决策分析、预警预报可视化展示等业务场景，最终可为预警预报业务人员提供更为直观的场景可视化分析服务。本次建设内容包括二维地理信息图形引擎、三维地理信息图形引擎、建筑信息模型BlM图形引擎建设，以上三大引擎接入已有的多元融合图形引擎，构建丰富的海洋灾害综合防治业务应用提供业内领先的图形服务，实现多源数据统一集成、多场景融合以及场景嵌套组合服务。在基础引擎中，二维地理信息图形引擎实现XX海洋灾害综合防治区域范围内遥感影像、地形、交通、海域、水系、行政区划以及海洋业务相关的地理信息数据的处理分析，并为海灾决策、仿真模拟等提供地理信息底图服务支撑。三维地理信息图形引擎实现海洋灾害综合防治区域内倾斜摄影、DEM、三维建筑信息模型等三维地理信息模型的可视化。在保证良好可视化效果的前提下，从三维层面实现整个场景的宏观展示。建筑信息模型图形引擎实现海洋灾害综合防治范围内三维建筑信息模型的精细化展示，与地理信息引擎一起实现业务场景宏观与微观层面的有机结合及场景内部和外部、空间和属性的一体化，为海灾决策分析等提供精细化管控。1.2 功能要求1.2.1 二维GIS图形引擎二维地理信息图形引擎须集成数据接入、发布、配图、分享等多项功能，构建一个稳健的二维地理信息图形引擎，为决策系统、灾情速报等业务系统提供稳定可靠的底图服务环境和可视化的运维配置。按照二维GlS图形引擎技术架构，包含数据管理层、服务层、地图制图、展现层，具体要求如下：（1）数据管理层数据管理层应承担数据存储的职责，确保用户记录、行为记录以及地理空间数据等重要信息的完整性与安全性。在数据的增删改查过程中，需执行严格的校验和审核机制，以保障数据质量的可靠与有效。数据管理层需支持多种数据源的接入，并具备与空间服务库连接的能力，以实现数据的统一转换和坐标归一化处理。提供直观、易用的数据入库管理界面，实现地图与数据库的同步更新。对于数据存储技术，需要采用多元化的存储技术来构建异构数据系统。（2）服务层服务层应基于微服务及MVC框架构建，结合兼容信创环境的安全框架、接口调用日志、数据持久层框架等核心技术组件。需通过控制器接收并转发请求，确保服务能够调用相应的接口对地理空间数据进行高效处理。地图服务：应提供符合OGC标准的WMS、WMTS地图服务，以便开源地图框架的便捷接入与展示。同时，需具备对数据的坐标统一转换功能，将进入系统的地理空间数据转换成统一坐标系，便于使用与维护管理。数据服务：需支持对地理空间数据的高效处理与存储，确保数据的完整性与安全性。性能优化：需优化地图应用算法，实现百万级别数据量空间查询的“秒查”,极大提升地图服务的稳定性。要求单地图服务器能够稳定支撑集团级企业地图服务需求。技术创新：应创新实时切片技术，将地图切片的数据体量压缩至原先的十分之一以下，摆脱地图更新频率的限制。同时，应提升大范围内海量水务对象的地图渲染和展示效率。空间计算服务应能够调用数据服务，为用户提供基础的空间查询服务。需将繁重的CS端功能简化至BS端，提升用户体验与操作便捷性。（3）地图制图在制图层方面，需设计并实现多种风格颜色配置，以满足数据标注制图的需求。平台应能打造Web端一体化、低代码的制图环境，使用户无需深入编程即可轻松完成地图制作与风格设定。需支持地图风格、图层等参数的可视化配置，用户应能通过直观的界面调整地图的外观和性能，无需编写复杂的代码。同时，平台应实现零切换一键发布功能，用户完成制图后可迅速将地图发布至指定平台，极大提升地理信息制图及发布效率。（4）展现层平台应实现跨平台的样式发布功能，本方案应能够支持可视化效果展示，确保地图样式在不同终端上呈现出一致且优质的视觉效果。确保一次发布能够支持PC端、移动端、H5和大屏端的多端展示共享。用户在不同设备上应能够无缝切换并享受一致的地图体验，提升使用便捷性和用户体验。确保平台在高并发、大数据量情况下仍能保持良好的性能和稳定性。平台应能够迅速响应用户请求，确保地图加载速度快、交互流畅，避免因性能问题影响用户体验。引擎主体功能模块包含数据管理、服务管理、数据编辑、在线编辑、在线制图和空间分析等功能的设计。数据管理：提供全过程数据在线管理，二维地理信息图形引擎需开发从数据接入、数据资源、数据服务的全过程在线数据管理功能，将数据管理过程统一到线上进行，摆脱CS端的限制。二维地理信息图形引擎的数据管理中心需通过海洋灾害数据管理服务体系进行外部数据服务连接，数据资源管理功能可以对内部数据源表资源进行管理，并且需支持创建数据表、创建ShPfiIe、创建表格三种数据创建导入的方式。导入数据时需对数据进行校验，数据需要遵循一定的数据标准规范，符合条件的数据才可直接导入。服务管理：支持shp.geojson的矢量数据转换发布和接入第三方WMTS服务,提供针对这些服务的统一管理能力。在线编辑：在线编辑功能支持在Web端进行地理信息点、线、面数据捕捉修改和维护等操作,摆脱了桌面客户端的限制，有效地将数据维护和业务应用结合。在线制图：二维地理信息图形引擎在线制图功能研发可以为海洋灾害综合防治体系项目的各种顶层业务场景提供稳定高效的地理信息底图环境，提供可视化的地图方案配置页面，将大量频繁的维护工作从代码中解放出来。在2D模式下支持点、线、面、地形图、热力图等的在线编辑出图。空间分析：实现在线创建空间拓扑及分析，建立点表和线表的拓扑关系。研发属性查询、空间查询等基础查询功能，开发横断面分析、纵断面分析、缓冲区分析等专业分析算法功能。离线空间分析，可生成api接口，供技术人员按需调用；在线空间分析，以拖拽生成数据流的方式及时呈现出分析结果，方便项目根据需求自定义创建不同类型的分析算法。1.2.2 三维GIS图形引擎三维地理信息图形引擎部分主要包含数据发布管理、基础功能组件、多源融合场景展示、可视化效果以及对外服务APl共享功能。数据发布管理：三维地理信息图形引擎须支持多种格式的模型、影像、高程地形数据的转换和发布功能，能够通过高效的应用级处理过程支持海量地理信息+建筑信息模型数据的承载展示能力，并可对各种类型的数据模型和发布后的服务进行统一管理。三维地理信息图形引擎的数据服务发布过程中提供的参数管理能力，包括服务参数和属性参数，须确保发布模型的参数准确性。发布后的服务以场景的形式组合分享，可提供对分享场景的统一授权、管理功能。基础功能组件：三维地理信息图形引擎须支持实时动态展示三维分析效果，包含测量、通视分析、阴影率统计分析、剖面线分析、等高线分析等功能，为各类数据统计分析等提供辅助工具。在此技术上须具备基本的场景渲染能力，可进行海浪、潮水等情况的模拟分析，并可通过热力图、高程图等渲染效果，以满足特定业务场景如海岸淹没分析等场景的可视化诉求。可视化展示效果：三维地理信息图形引擎须要具备可视化效果库，如海浪、雨雪特效、实时阴影、烟雾粒子等渲染特效，从而为海灾业务可视化实现更加拟真的效果。多源融合场景展示：三维地理信息图形引擎可以为本项目的数字挛生场景提供三维地理信息数据+建筑信息模型的多源数据融合展示能力。对外APl服务能力：本平台须支持二次开发扩展能力，同时须针对平台能力提供详细的示例代码和完整的API文档。1.2.3 建筑信息模型BIM图形引擎针对XX省海洋灾害综合防治体系中涉及的建筑信息模型的相关业务，研发三维建筑信息模型图形引擎。引擎针对多类型、大规模的建筑信息模型数据，以建筑信息模型应用级发布、可视化展示、建筑信息模型数据驱动、模拟分析等能力为核心，为各类建筑信息模型数据运用的综合应用提供服务。从数据层、服务层以及工具层打造建筑信息模型图形引擎。数据层可集成和管理海洋灾害相关的建筑信息模型数据。服务层主要可以优化处理分析及标准化数据，如使用DeIaUnay三角化、纹理和顶点压缩算法对三维模型进行应用级处理和瓦片化，将各个类型的数据转换为如3DTiIeS等通用格式以提高存储效率和渲染性能，通过精确的坐标设置和转换，为多源数据的整合和场景融合建立标准等。工具层是面向用户的应用界面,它利用底层数据和服务层提供的处理能力,开发出与海洋灾害防治业务紧密结合的交互组件和可视化效果。通过丰富的API服务，使得开发者可以快速构建海洋灾害相关业务场景。其中实现BIM引擎的几种关键技术如下：(1)建筑信息模型应用级处理结合算法自动评估并简化模型几何形状，达到在不显著影响模型外观的前提下减少模型复杂度的目的。采用高效的数据压缩技术对模型文件进行压缩，减少存储空间和传输时间，同时确保快速解压缩以维持实时性能。(2)可视化展示可视化展示部分采用LoD技术进行渲染，通过为模型创建不同的细节级别，并根据观察者的距离或其他条件选择适当的细节级别进行渲染，从而优化性能。(3)建筑信息模型数据驱动统一数据模型，构建统一的建筑信息模型数据模型，将不同来源和格式的建筑信息模型数据统一管理，确保数据的一致性和可操作性。(4)性能优化将大规模建筑信息模型数据分块，按需加载视图内的数据块，减少初始化加载时间，提升用尸体验。(5)对外APl服务提供APl接口，提供丰富的APl接口，允许外部应用和服务访问和操作建筑信息模型数据，实现数据的读取、更新和扩展。建筑信息模型图形引擎提供面向海洋灾害综合防治业务场景的模型渲染与应用能力，包括建筑信息模型发布、建筑信息模型浏览、基础功能组件等功能。模型发布：建筑信息模型图形引擎支持多种格式的建筑信息模型数据的转换和发布功能，能够通过高效的应用级处理过程支持建筑信息模型数据的承载展示能力，并可对模型发布后的服务进行统一管理。数据服务发布过程中提供参数管理能力，确保发布模型的参数准确性。发布后的服务以场景的形式组合分享，可提供对分享场景的统一授权、管理功能。模型浏览：建筑信息模型图形引擎需完整的展示建筑信息模型中包含的图层树、参考文件树、构件树、标高树和保存的视图列表等内容，方便用户通过图层及视图列表快速定位。平台具备属性校验、编辑工具及快速搜索定位功能。模型浏览过程中，可支持项目预览或浏览建筑信息模型的任何一种视图。同时，需支持剖切、隐藏、隔离查看，视图保存、属性查询，飞行漫游、测量等各项功能辅助模型浏览。需具备基本的场景渲染能力，视图效果调整的能力，便于强调或弱化目标对象，区分建筑信息模型构件（集）的状态，满足业务系统中构件层面的显示操控需求。基础功能组件：基础功能组件包括不限于测量、剖切、视图以及漫游等基础功能，为建筑信息模型图形引擎可视化功能提供支撑。对外APl服务能力：须支持二次开发扩展能力，同时须针对平台能力提供详细的示例代码和完整的API文档。二、省级海洋灾害预报警报应用统一开发平台2.1 总体需求建立一套统一的开发体系及底层框架，为后续功能模块的升级改造提供底层的技术架构能力支持，将系统开发过程中遇到的通用技术能力，如系统管理、系统配置等底层功能模块以及日志审计服务、消息服务等服务固化成可复用与共享的模块，为XX海洋灾害综合防治体系信息与数字化建设提供可持续更新的标准化基础开发模板，提升开发效率。2.2 功能需求2.2.1 基础开发模板平台底层采用MVC,微服务、数持久层组件等核心技术，搭建快速开发平台。通过提取整合常用工具，拆分基础业务服务，免去大量重复的底层服务的开发工作，专注于业务相关功能的开发。基础开发模版包含系统配置、系统管理、系统审计、人员组织管理、系统信息、表单中心、隐私中心等功能模块。（1）