摘要: 三维地理信息系统并不是一个独立或孤立的系统，它是一个数字城市中的一个子系统，路灯监控作为三维地理信息系统的一个应用，也必然要在数字城市的框架内来建设。本文主要介绍这套系统在桂林市城市照明管理处实际应用的现状和今后发展的方向。
关键词:三维地理信息系统 数字城市 城市照明
三维地理信息系统技术（GIS）在我国已经广泛应用，在资源环境及设施的管理和规划中发挥着日益重要的作用，并且逐步形成为一门新兴的信息产业。
“数字城市”是一个城市发展的战略目标，它有一个逐渐发展的过程，在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展带来效益和方便。
自美国副总统戈尔于1998年1月21日提出了数字地球的概念之后，中国学者特别是地学界的专家认识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召开了首届国际“数字地球”大会。从这之后，与“数字地球”相关相似的概念层出不穷。“数字中国”、“数字省”、“数字城市”、“数字化行业”、“数字化社区”等名词充斥报端和杂志，成了当前最热门的话题之一。甚至许多省、市把它作为“十五”经济技术发展的一个重要战略来抓。
“数字城市”符合中国目前工业化和信息化并行的经济发展现状，在中国城市现代化建设中具有重要意义。建设部、科技部等部委“十五”期间就已启动“数字化城市示范工程项目”.据最新报道，湖北“数字城市”建设全国领先，已进入全面推广阶段，湖北省潜江市被授予“全国数字城市建设示范市”称号。
“十一五”有关科技攻关计划和规划中，城市的规划、建设和管理，数字化城市工程已成为重点，其中城市照明监控的数字化也已提到议事日程。随着城市照明监控信息化建设的发展和管理要求的提高，城市照明监控也提出了利用三维地理信息技术拓展监控效能的要求。
现状改革开放以来，我国城市道路照明的建设蓬勃发展，大规模的建设使道路照明少的几万，多的几十万，城区已形成规模庞大、错综复杂的路灯线路，加之路灯线路的频繁变更，大量的资料需要管理和处理，传统的手绘制图、靠维护员的记忆管理和人工统计、分析的手工卡片等管理方式效率低下，很难适应这种快速发展的海量数据管理要求，造成大量的资源浪费，并阻碍了维护效率和服务水平的进一步提高。
作为城市照明管理行业，尽管我国目前许多的城市，先后都已安装了城市照明监控系统，基本上都实现了“三遥”,有的还具有电子地图功能，但基本上都是二维且较简单的电子地图，其它管理功能也相对落后。
虽然二维电子地图能帮助我们观察和管理路灯的地理分布，但就目前的情况来看，由于技术和成本等因素影响，大部分不能做到单灯监控，地理位置也很不准确，更不能实时浏览。
需求随着城市照明的不断扩展，路灯线路的复杂化，一般监控系统已很难适应管理的需要，从技术和管理的发展角度看，监控系统建立更先进的三维地理信息系统是非常必要的。
首先在建设的规划设计阶段，如果能以三维实景仿真模拟路灯的外观、分布等效果，将能使规划设计方案提供给领导、用户和专家客观真实的展示，而不是抽象的图纸，可减少盲目性，对规划设计方案的评审、改进和提高，使其更科学合理发挥效能。
就目前大部分城市照明监控系统，由于技术和成本等因素，只能做到对某条路灯线路的故障检查，即使安装了视频监控也只能大体了解现场亮灯情况，因为安装的摄像头是有限的，也不能动态沿途浏览观察，随着单灯控制技术、GPS卫星定位技术的成熟和产品成本的下降，结合三维地理信息系统，可以实现精细化管理，对每个灯的检查、浏览、定位非常方便，对提高路灯的亮灯率，对故障的及时发现和排除的效率可大大提高。
在城市照明设施管理上，由于地下工程管线不可见，维护更改困难大、成本高，各种故障、偷盗事件时有发生，成为我们管理的最大难点，有了三维可视化的管理，不管从规划设计、组织评审、工程施工、维护更新等管理，都提供了先进可行和有效的手段。
从城市可持续发展的需要出发，建立一个能快速提供真实准确的城市照明设施信息，并能实现快速查询、综合分析功能，为管理和决策部门的日常管理、设计施工、分析统计、发展预测、规划决策等提供多层次、多功能综合服务的信息管理系统，非常必要。
基础城市照明监控系统要实现三维地理信息的应用，必须以“数字城市”建设作为基础，需要解决下面四方面的基础建设：
第一是信息基础设施，要有高速宽带网络、相关的计算机服务系统和网络交换系统。这也正是“数字城市”的基础任务，解决“修路”的问题。
第二是专业三维地理信息平台和相关监控系统，以及它们的网络化运行。
第三是相关数据，除了路灯运行的相关参数外，特别还有是路灯相关“空间数据”的采集、建立和管理。
第四项基础是人，设计、管理和使用“数字城市中的三维城市照明监控系统”的人，不仅要懂技术，还要求适应数字城市中三维地理信息环境的相关管理要求。
城市照明三维地理信息系统的关键技术：
宽带网络和“数字城市”的体系结构技术；三维GIS的数据获取技术；海量三维GIS数据的存储、管理技术；三维GIS数据的可视化技术；三维GIS的数据分析技术；三维地理信息系统平台技术；三维建模技术；“城市照明监控系统”的接口及其智能监控应用技术；GPS卫星定位技术。
实现策略数字城市构架下的城市照明三维GIS地理信息监控系统是一个系统工程，应结合当地的数字城市建设相配合来实施，整合利用各种资源，实现最省最优。
应遵循基础先行、协调管理、行业牵头、企业参与、先易后难、逐步推进的策略。达到技术先进、容易扩展、二三维结合、与三网兼容，使整个系统功能实用、构架科学、数据详尽、使用方便。
展望可以预见，三维地理信息系统在城市照明管理中的应用，既可独立运行，有很强的安全性，又融合于数字城市的构架中，实现数字城市的资源共享，将可实现下述各种功能：
实现计算机分析和辅助决策，以及规划设计、运行管理一体化。
更完善的“四遥”功能，实现全部系统的三维虚拟仿真，包括控制箱（柜）、灯杆、灯具、地下线缆的浏览检查和三维GIS地理信息显示。
实现系统、支路、单灯的运行参数监控，包括光、电参数，实现智能化、自动化、绿色节能管理。
与泵站排水三维地理信息系统联运，实现对洪涝和地质灾害的应急处理。
实现网络运行、远程监控、手持监控、GPS定位，对各种照明方案、突发事件状态下的照明效果的数字化三维模拟显示，并具有统计、分析功能。
计算机辅助绘图，计算机辅助三维建模，完全脱离纸质绘图。
实现实时仿真，某一盞灯坏了（不亮），可以通过三维模拟实景中浏览观察发现。
