随着城市化进程不断加快,我国建筑垃圾问题越来越严重,建筑垃圾年产生量由2007年的5亿吨快速增长到近几年的15吨以上,许多城市即将面临垃圾围城的局面。在建筑垃圾监管工作中,如何全面准确地获取相关监测数据是其中最为重要的问题之一。而就现有的监测数据获取手段来说,天地一体化监测方法是其中较为先进的一种解决方案:其结合了高低空遥感平台和地面移动平台,采用多源遥感、倾斜摄影测量、三维激光扫描、物联网协同观测等技术手段,解决传统单一监测手段无法快速准确获取建筑垃圾类型、面积、体量等动态变化信息的问题。在天地一体化监测方法中,产生了大量的三维数据,而且这些数据来源广、类型多、关系复杂。如何将这些三维数据有效存储和管理起来,并融入到网络地理信息系统(WebGIS)中实现网络端的可视化成为困扰监管应用开发者的一项难题。本文对天地一体化监测中三维数据组织和管理方法开展研究,首先探索一种内存数据库优先的三维建筑垃圾模型管理方法:即利用内存数据库高速的数据读写性能减少客户端请求三维模型时的延迟时间;同时,利用其高并发访问下良好的稳定性改善系统整体服务性能;接下来,基于Redis数据库实现了三维模型分布式存储方案和数据持久化方案,拓展内存存储容量的同时保证系统高可用性;最后,采用Cesium开源库作为前端三维效果渲染引擎进行三维建筑垃圾管理系统整体框架和关键功能的开发,打破传统二维数据对建筑垃圾信息表达的局限性,为建筑垃圾监测管理提供新方式。现就本文开展的主要研究工作简述如下:(1)三维建筑垃圾管理系统监管数据组织整理。对天地一体化监测中的三维监测数据进行整理,分析三维模型数据及相关属性数据内部关联特征,实现了三维数据的逻辑组织,并完成内存型和关系型两种数据库的设计工作。(2)实现建筑垃圾堆体模型数据在Redis数据库中的存储。在内存数据库中构建了建筑垃圾三维模型的存储结构,并对三维模型及空间信息在内存数据库中的批量写入方法进行研究实现。(3)实验并分析验证了基于内存数据库(本文使用Redis数据库)的三维模型组织和管理方法对于Web端系统各方面性能的提升。首先通过模型调用速度对比实验,验证了基于内存数据库的管理方法在调用建筑垃圾三维模型时耗费的时间比使用传统文件式管理要少15%-30%,大幅提升了客户端请求三维模型时可视化效率;然后,通过高并发量测试对比实验,验证了内存数据库具有快速的读写性能,在高并发访问的情况下,可以快速处理用户请求,使得数据库服务始终保持良好的稳定性;接下来,设计并搭建了一个包含3主3从共6个节点的分布式存储集群来测试Redis数据库,测试结果表明分布式存储可以提升系统存储容量和可用性;最后,设计并实现一种基于分布式集群的AOF+RDB数据持久化方法,在提升数据安全性的同时降低了数据库服务出现阻塞的风险。(4)设计并实现三维建筑垃圾管理系统。结合实际需求和项目背景,对三维建筑垃圾管理系统进行全面的需求分析和系统设计,提出系统整体建设方案。并利用既定的技术栈,对系统前端和后端实现分离式开发,将以内存数据库为优先的三维数据管理方法融入系统中,构建出系统基本框架并实现部分基本功能。