接上节

9.2.4创建3DWebGIS服务

1）打开ArcGISpro

2）配置门户，设置与PortalforArcGIS的连接

3）新建全球场景

4）添加数据，选择chapter9中的数据，默认导入到2D图层中，移动到3D图层并设置三维符号即可

5）发布服务

6）登录portalforArcGIS

7）打开详细页，查看3DWeb服务

第十章时空数据与实时GIS

任何事件均发生在相应的时间和地点，实时GIS已成功应用于监控地理目标随时间变化而产生的移动，轨迹等多种时空动态信息。目前手机传感器网，智慧城市以及物联网等可高速地产生海量实时数据。这些实时数据需要实时GIS进行定位与跟踪，同时需要对其进行存储，管理，检索，分析与显示。

学习目标

了解时空数据的概念与术语

学习有关物联网，传感器，智慧城市及其相关技术的前沿

了解流服务的优点

学习ArcGISGeoEventServer的功能

利用OpenrationsDashboardforArcGIS监控实时数据

10.1概念原理与技术介绍

10.1.1时空数据与实时GIS基础

时间是GIS数据中的一个重要维度，时间数据包括目标与事件随时间变化的运动和状态，例如，一个事件在何时何地发生，此事件有什么样的变化等。时空数据可归纳为以下几种类别：

动态（如行驶的飞机，公共汽车，小汽车，救护车，消防车，火车等）

非连续（如犯罪事件，地震，具有地理标签的微博等）

静止（如气象站点监测的风速风向，水文站监测的水位，高速公路与街道的交通速度，监控摄像机获取的实时图像和视频等）

变化（如野火的范围，城市扩张，土地利用与土地覆盖等）

实时GIS是指可以处理当前及动态变化的空间数据的GIS。这些实时数据可以是多种传感器获取的地理目标的最新位置，高程，速度，方向，温度，压强，浓度或水位等数据

实时GIS能够在事件发生的同时就进行处理与分析，进而能够提供更好的事态感知能力，提供更好的应急响应与决策支持

在时空GIS数据中，事件的时间属性可以是时间或时间段

时间点：如雷电的发生，此类事件的时间值一般存储在一个时间属性字段内。

时间段：如一次野火过程的开始和结束，此类年6月3日18:28:11属性一般存储在两个属性字段内，一个字段用于存储开始时间，另外一个字段用于存储结束时间

时间测量系统：时间可以用很多单位来描述，如年，月，日，小时，分钟，秒等

时间参考系统：最常用的时区为格林尼治标准时间与协调世界时。这两个时间参照系统均在本初子午线，GMT考虑了夏令时而UTC未考虑。为避免时区与夏令时变化造成的混淆，大部分信息系统将时间存储为其UTC时间自年1月1日起的秒数或毫秒数

时间表示：时间可表示为多种不同的格式与语言。ArcGIS与大部分信息系统可根据用户指定的格式，浏览器的语言环境以及时区等来灵活地表示日期时间

时间分辨率：时间分辨率是指对于时间的采样间隔，如自动车辆定位系统通常是每隔15s监测记录一次车辆的位置，气象站通常每隔15分钟报告一次气温的监测值。较高的时间分辨率将会产生出较精确的时空数据，也会生产出较大量的数据需要被传输与存储，而较低的时间分辨率将会产生较小的数据量，但其时空数据的精度则相对较低

10.1.2物联网

时空数据具有多源性，可以来自人工输入数据，传感器观测数据及模型模拟数据等。目前，众多传感器技术的出现，成熟与可购性，进一步扩展了时空数据的来源。智能手机和平板电脑的普及加速了志愿式地理信息VGI的普及，另外全球定位系统精度的提高，高速无线数据通信以及传感器价格的大幅降低推动了物联网IoT技术的发展

物联网就是物物相连的互联网，一方面，它的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，另一方面，它把网络连接延伸和扩展到了物品与物品之间，并且这些物品带有传感器，能够收集和交换数据。物联网中的物可以指飞机，出租车，自行车，桥梁，大坝，管道，电网，灯，冰箱，心脏监测仪，生物芯片，监控摄像头以及无人驾驶汽车等各种设备。物联网被称为继计算机，互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，其概念已在全球范围内迅速普及。据专家预计，到年，物联网将连接包括亿个物体，物联网的全球市场价值将达到约7.1万亿美元

物联网系统中要求收集的传感器数据需要在一个平台上加以理解才能变得可使用，而地理位置便提供了这种平台。GIS可以将具有地理位置的原始数据转换成有用的地理信息，最终生成可操作的智能信息。例如，智能汽车可与其他车辆共享路况信息，为其他车辆实时提供湿滑等交通状况信息，提醒他们哪些路段容易打滑。位置信息对于车辆感知不良路况来说并没有帮助，因为即使没有位置信息这一点也很容易做到。但是，如果需要将路况告知其他车辆，就需要知道该路段的位置及其车辆之间的距离。这时，定位和地理空间分析就把传感器数据转换为可用的信息。只有知道打滑路段的位置，车辆才能判断是否对其当前的行驶路线造成影响

近年来，科技界，政府以及商业界已普遍接受了物联网的概念，支持创建从企业级应用到消费者应用的系统和产品。企业级物联网应用包括智慧城市，基础设施管理，环境质量监测

1）智慧城市

智慧城市是物联网的一个重要应用领域，智慧城市使用物联网技术来提供有助于城市有效管理资产和资源的信息，能更有效地利用城市基础设施，让公民和决策者能够及时地了解，适应和应对城市中不断变化的事态和环境

实施智慧城市不仅是在城市周围部署传感器并收集传感器数据，如果没有对数据进行实时处理分析和可视化，就无法较好地体现数据的功能。位置数据加上时间数据可使城市管理者知道在什么时间，什么位置发生了什么事情，且可将原始传感器数据转换为可操作信息。智慧城市的实现需要GIS来提取数据，存储数据并对其进行时空分析。数据分析可以及时发现事件的模式和趋势，预测未来可能发生的事情，使城市更安全更宜居和更好地发展

2）智能家居

智能家居也被称为智能家庭或家庭自动化，是把物联网技术与家居生活有关的设施集成，构成高效的家居管理系统。智能家居通常是利用WiFi将智能传感器或控制器连接起来实现的。如智能空气净化器，等。智能家居能自动地或让用户能够远程地管理家中的照明，暖气，空调，媒体和安全系统等设备，通过上述功能的自动化，提升家居安全性，便利性，舒适性和艺术性，并实现环保节能的居住环境

智能家居的发展仍处于起步阶段，但GIS将为这一发展带来革命性的变化。例如庭院智能自动喷水系统可以连接到基于位置的天气预报，了解所在城市当天和未来几天的天气，并根据是否有降雨而自动调整草坪和花园的浇水量。另一个例子是当今家里的智能温度控制器，它可以根据一天的时间来设置家庭温度，并可以远程控制和手动调整。但是，假设家居主人决定有一天早些回家，但他并没有手动调整家中的温度，他到家时家里的室温可能太冷或太热。如果他的智能温度控制器与智能手机应用连接起来，使用GIS应用程序在其工作场所周围建立地理围栏，如果他提前下班了，手机就可以触发地理坐标并提醒家中的控制器调至适宜温度，不会太冷或太热。如果有上千位用户在使用这个应用，最终所节省下来的能源将非常可观，可以想象这个看似常见的应用将会发挥出多大的价值

10.1.3用于实时GIS的WebGIS技术

物联网的快速发展需要实时GIS来定位和跟踪这些众多相连的物品，包括存储，管理，检索，分析和显示数据，并做出预测。同时无处不在的物联网传感器也对实时GIS提出了挑战，实时GIS不只是要能够获取和处理数据，还要有足够快的数据吞吐速度和处理速度。

1）ArcGISGeoEventServer

ArcGISGeoEventServer是ESRI实时GIS技术的核心。ArcGISGeoEventServer可以连接多种类型的流数据，执行连续的数据处理和分析，并在特定条件发生时发送更新和警报，所有这些都是实时的。ArcGISGeoEventServer具有可扩展性，能够满足对物联网高速生成的海量实时数据进行采集，处理和存储的需求。ArcGISGeoEventServer提供了用于接收实时数据的输入连接器，提供用于执行实时过滤和分析的处理器，并提供用于生成结果的输出连接器，可进一步支持Web地图，Web应用程序和大数据分析

数据获取：该组件用于与各种数据源连接，它提供了通过众多通信传输协议与各传感器或传感器网络，社交网络以及其他实时数据流进行通信的方式。它支持的传输协议包括传输控制协议TCP，用户数据报协议UDP，HTTP，REST，文件传输协议，文件，电子邮件，WebSocket等。数据获取组件还提供了解析和转换不同数据格式到WebGIS内部数据结构的功能

数据处理：该组件用于处理数据获取子系统接收和转换的实时数据。此数据处理子系统提供了过滤器与处理器

过滤器可删除那些不符合指定标准的事件。过滤器通常是属性过滤器，空间过滤器或两者的组合。属性过滤器可以配置一个或多个属性表达式。空间过滤器基于它们与地理围栏的空间关系来过滤事件

处理器用于执行特定的操作。例如，在地震周围创建缓冲区，通过缓冲区找出受影响的人口统计信息并估算财产损失。GeoEvent空间过滤器可以检测对象何时进入或离开地理围栏，以及对象在地理围栏内部还是外部，这些事件可以配置触发某些警报和操作

输出：输出组件具有与数据获取组件相似的特性，但方向相反。该组件与Web客户端连接，通过各种传输协议分发数据，并发送各种警报或更新。输出子系统可以将数据发送到大数据存储区或Web客户端，通过电子邮件，短信或推文等形式发送警报，或发送特定命令来激活外部系统来执行某些任务

存储：ArcGIS支持各种常规和新型数据库技术。很多传统的关系数据库技术最初并不是为高频率更新海量数据设计的。经验表明，一个关系型数据库实例在写入和更新数据时大约每秒条记录的极限。因此，需要新技术来应对物联网数据实时存储的挑战

2）OperationsDashboardforArcGIS

驾驶汽车时，司机需要依靠汽车的仪表盘来监控当前的速度，油位，档位和发动机状态等信息。同样当管理应急，监控移动车辆和设备，了解外业人员位置和工作进展等业务时，也需要一个仪表盘来获得态势感知。OperationsDashboardforArcGIS就提供了这样一个管理系统和资源的仪表盘或通用视图。它能集成Web地图和众多数据源，能创建全面及时的操作视图。这些视图包括图表，列表，仪表和指示器等，它们随着底层数据的变化而自动更新，这些实时视图允许管理者实时或接近实时地监控和跟踪现场事件。

执法机构根据所报告的情况监测犯罪情况与报警电话，以最快的方式控制犯罪

急救部门利用仪表盘来掌握地面和空中急救人员的位置，了解病人或车祸事件的位置，以便做出最好的应急方案，抢救生命

环保部门利用仪表盘来实时显示传感器监测到的空气质量和水质数据，便于有针对性地发现问题，解决问题，改善环境

公司使用微博等实时社交媒体资源来监测有关自己公司产品和品牌的网上评论，对有负面的评论的地区及时回复，及时开展针对性的市场宣传，维护公司品牌

10.2实验

待续。。。。。。