基于 WebGL 与 GIS 的智慧垃圾分类三维可视化技术方案

图扑自主研发的 HT 可视化引擎，基于 HTML5 的 WebGL 与 Canvas 技术构建，形成了完整的 2D/3D 图形渲染体系。该引擎无需依赖第三方插件，通过纯 JavaScript 脚本调用 API，即可实现跨平台的可视化交互体验，支持 PC 端、移动端及大屏终端的多屏协同。

在三维渲染技术层面，引擎深度集成 WebGL 底层图形接口，构建了高效的轻量化处理体系。HT 还支持 3DTiles 格式航拍倾斜摄影实景数据、城市建筑群 BIM 模型的精细化加载与渲染，更通过智能数据调度算法，支持在浏览器环境中流畅呈现海量 POI 数据的三维场景。这一突破有效解决了传统 GIS 系统在面对大规模空间数据渲染时的性能瓶颈问题，使复杂地理信息的可视化呈现达到了实时交互的工程级应用标准。

GIS 与三维场景融合技术

多源 GIS 数据集成方案

HT 引擎构建了一套完整的 GIS 数据融合体系，支持以下数据类型的无缝接入：

1. 地图瓦片服务：兼容 WMTS、TMS 等标准地图服务接口，实现基础地理信息底图的加载

2. 实景三维数据：支持 3DTiles 格式的倾斜摄影模型，可精确还原城市建筑肌理与地形地貌

3. 业务专题数据：通过 GeoJSON 等格式接入垃圾投放点、运输路线等专题地理数据

三维与 GIS 的空间协同技术

通过自主研发的空间坐标转换引擎，实现了 2D GIS 地图与 3D 场景的动态联动：

1. 坐标同步机制：建立统一的地理坐标系，确保 2D 地图标注与 3D 场景模型的空间位置精确匹配

2. 场景联动交互：在 3D 场景中选中垃圾投放点时，2D GIS 地图自动定位并高亮显示对应区域

3. 数据穿透展示：支持将 GIS 中的交通流量、人口密度等栅格数据映射到 3D 场景的地表材质

数据可视化与智能分析技术

多维数据可视化方案

针对垃圾分类业务场景，构建了多层次的数据可视化体系：

• 宏观态势大屏：采用HT 丰富的图表组件，实时展示全市垃圾投放总量、回收率等关键指标

• 中观区域分析：通过 GIS 空间分析引擎，对 16 个行政区的分类实效进行热力图渲染与排名对比

• 微观点位监控：在 3D 场景中对单个小区的投放点进行状态可视化，通过不同颜色区分湿垃圾 / 干垃圾投放量

智能监控技术架构

基于 AI 识别功能的智能监控技术，构建了全流程监管体系：

1. 前端感知层：部署 68 处 AI 监控设备，支持 "小包垃圾"" 满溢检测 " 等行为识别

2. 视频监控层：在各投放点位嵌入视频交互功能，用户点击即可实时播放监控画面

3. 智能分析层：采用深度学习模型对违规行为进行自动识别，识别准确率达 92% 以上

4. 预警处置层：通过 WebSocket 实现违规事件的实时推送，支持语音警示与执法联动

业务流程数字化技术实现

垃圾处理全链路可视化

通过物联网数据接入与三维建模，实现从投放至处理的全流程数字化：

• 投放环节：对接智能垃圾桶传感器，实时获取满溢状态与称重数据

• 运输环节：集成北斗定位系统，在 3D 地图中动态展示不同类型垃圾车的轨迹，通过颜色编码区分有害垃圾 / 可回收物等运输线路

• 处理环节：对焚烧厂、填埋场等设施进行建模，在 2D 上可视化展示处理量、发电量等工艺参数

数据驱动的决策支持

构建了基于大数据的分析模型：

• 成本分析：通过历史数据训练回归模型，预测不同处理方式的社会成本

• 效率优化：利用算法对运输路线进行优化

• 趋势预测：对未来一周的垃圾产生量进行预测

技术拓展与未来演进

当前技术体系正朝着以下方向深化发展：

•  数字孪生融合：基于物理引擎构建垃圾处理过程的数字孪生模型，实现工艺参数的虚拟调试。
•  元宇宙交互：探索 VR/AR 设备在垃圾分类培训中的应用，构建沉浸式学习场景。