基于Cesium的空间数据展示与查询关键技术研究

魏世轩

(1.重庆市勘测院，重庆 401121； 2.重庆市地理国情监测工程技术研究中心，重庆 401121)

1 引 言

伴随着计算机、互联网的发展，传统二维WebGIS技术已趋于成熟，基于其开发的数据展示与查询系统也多种多样，精彩纷呈。目前，市面上比较常用的二维WebGIS类库有Esri公司开发的ArcGIS API for JavaScrip、开源的OpenLayers等。但随着三维技术的发展，其更好地虚拟描述现实世界的功能，更好的可视化展示效果，激发了人们对基于三维WebGIS开发地理信息系统的需求，并且三维环境下能展示的数据远远多余二维环境，比如地形数据、三维实景模型等，且三维WebGIS的可拓展性和应用前景也优于二维WebGIS[1]。本文研究如何基于Cesium建设三维模式的空间数据展示与查询系统(图1)，并对其中的关键技术进行阐述。

图1 系统主界面

2 Cesium简介

目前，市面上较流行的三维WebGIS类库有ArcGIS API for JavaScript 4.x系列、Cesium等。ArcGIS API for JavaScript 4.x系列为Esri公司基于WebGL与HTML5技术开发，但其调用的三维场景资源数据格式小众，需借助ArcGIS Pro发布，且为付费软件。Cesium是AGI公司开发的一款面向三维地球和地图的世界级的JavaScript开源产品，具有成本低、开发简单、支持多种地图格式等特性[2]，用户可快速搭建一款零插件的虚拟地球Web应用，可免费用于商业和非商业用途。

Cesium支持调用WMS、WMTS、TMS、Bing Maps、ArcGIS等多种地图服务图层，也可以用简单的图片作为地图源。同时，Cesium也支持许多数据格式，如JSON、GeoJSON、XML等。在三维球体上能方便地创建点、线、面、体等实体，加载地形数据、3D Tiles格式的三维实景模型数据等[3]。

3 基础底图设计

本文设计研发的空间数据展示与查询系统运行于局域网环境下，需搭建私有的系统运行基础底图，包括覆盖全球的低分辨率影像、覆盖全重庆的影像、覆盖全重庆的路网地名数据、覆盖全重庆的地形数据、界线数据等。……