基于四叉树索引和双缓存机制的GIS动态可视化模型设计与实现

针对GIS数据的多维、海量、动态性等特点,本文设计了基于四叉树和双缓存机制的GIS动态数据可视化模型,并详细地介绍并阐述该模型的数据存储规格和数据可视化方法及其特点。基于四叉树索引结构和多线程双缓存机制,构建GIS动态数据可视化模型,探讨多线程分层绘制动态对象方法和GIS空间数据库实时更新方法,实现GIS海量数据的动态化、序列化、实时可视化表达。并测试对比了常见可视化算法与本算法之间的显示效率,发现本研究算法针对多种GIS图形类型、大数据量GIS数据显示,均有较高的效率提升,实验证明该方法稳定可行,可为其他GIS动态数据的可视化提供参考。     

多源遥感影像管理与分发集成研究

从业务现状和功能需求着手,对多源遥感影像管理与分发服务系统的设计进行分析,着重探讨了基于插件式框架的遥感影像信息采集技术、基于建模技术的多源遥感影像管理方法、基于多线程技术的海量影像快速查询方法以及基于订单的内外网一体化数据分发模式。并依托系统建设案例,实现对多源遥感影像的科学管理和高效分发的集成,验证了研究成果的可靠性和实用性。     

网络环境下全球影像的高效传输与调度策略

本文针对网络环境下实现全球影像数据的快速可视化所涉及的数据组织和传输调度策略等关键技术进行了探讨。在计算机屏幕分辨率限制的基础上,对全球数据的分块方法进行了优化,并提出了智能控制的多线程网络传输技术和多级缓存的数据流机制,最后通过实验表明,该技术方案是切实可行的,能够平稳快速地对全球范围内TB级影像数据进行浏览,满足了C/S模式下大规模影像数据实时漫游的要求。     

基于Clipmap的全球多分辨率地形可视化技术

利用Clipmap技术实现了全球多分辨率地形环境仿真系统.在此基础上通过对地形绘制中的视场范围、简化原则、多线程调度和裂缝消除几个重点问题进行研究和解决,提高了系统的工作效率和显示效果.最后,对Clipmap层数的使用进行了对比测试,提出了相对合理的使用方案,平衡了系统中渲染速度和视觉效果的矛盾.     

基于Clipmap的全球多分辨率地形可视化技术

利用Clipmap技术实现了全球多分辨率地形环境仿真系统。在此基础上通过对地形绘制中的视场范围、简化原则、多线程调度和裂缝消除几个重点问题进行研究和解决,提高了系统的工作效率和显示效果。最后,对Clipmap层数的使用进行了对比测试,提出了相对合理的使用方案,平衡了系统中渲染速度和视觉效果的矛盾。     

全球电离层模型的OpenMP多线程并行解算

探讨了OpenMP多线程技术在全球电离层建模中的应用。在日固地磁参考系下采用15阶次的球谐展开建立全球电离层模型,并对1天解、3天解两种方案的结果与IGS电离层产品进行了对比,电离层图偏差的均方根约3~5 TECU,且3天解的方案首尾两组电离层图与IGS产品符合得更好;卫星差分码偏差和接收机差分码偏差与IGS的差异分别约为0.2 ns和2 ns,仅有少数几个接收机差分码偏差在少数几天与IGS差异较大,超过3~4 ns。实验中使用Dell服务器R730（配置:128 GB内存、2个CPU、8个核心和32个线程数）,采用OpenMP多线程并行计算能够明显提高全球电离层模型的建模效率,单天解算仅需约7 min,3天解算需约22 min,效率提升近8倍。使用3 d观测数据并采用OpenMP多线程并行计算来建立全球电离层模型可有效节省建模时间,同时还能提高首尾两组模型系数的精度以进一步提升全球电离层模型的精度,对建模算法的测试、电离层产品的快速发布以及模型后续检验和预测等带来了便利,也为后续实现利用多卫星导航系统观测数据快速建立全球电离层模型提供了参考。     

数据分块和多线程技术在海量影像数据显示驱动中的应用

随着遥感技术的迅猛发展，海量影像数据的显示驱动成为一个亟待解决的问题。尽管计算机的运算速度与存储量都已经得到了很大的提高，但海量数据与计算机硬件间的矛盾仍将长期存在。本文介绍了一种基于文件管理方式的数据分决和多线程数据调用技术的海量影像数据快速显示驱动方法。实验证明，利用该方法可以实现海量影像数据的流畅显示。     

海量车载激光扫描点云数据的快速可视化方法

当前车载激光扫描系统的数据量往往达到数十GB乃至TB级,海量激光点云数据的加载与查询对传统可视化方法提出了挑战。本文设计了一种基于内外存调度的三维可视化方法,突破了物理内存对显示数据量的限制。该方法首先利用双层四叉树索引数据结构实现外存储器上的点云数据管理与快速调度,基于该索引动态加载外存储器上的点云数据到内存,从而快速获取海量数据中的实时数据块;然后,利用多线程分时加载双层四叉树索引数据结构,实现激光点云数据外存到内存的实时传输与绘制。实验结果表明,本文方法不受点云数据量与物理内存大小限制,海量点云可视化效果流畅,适用于台式计算机或网络环境下的海量激光点云数据的调度管理与实时可视化。     

面向数字地球的网络三维虚拟地形结构设计和交互技术研究

采用客户机/服务器结构,基于http协议和面向对象的方法,利用VC++、OpenGL和ATL编程工具开发了全球虚拟地形浏览系统.首先,阐述了服务器端的数据库管理功能以及客户端数据的传输和实时显示的实现过程; 然后,论述了如何采用小波多分辨率模型,简化DEM和影像数据,以及建立高效索引机制和对不同层次数据块在线显示与操作的实现算法; 最后,利用不同级别的数据进行了实验研究.     

全球格网系统的元数据管理模型

空间元数据管理技术是海量空间数据组织和管理的关键技术之一,是全球格网系统中实现地理数据有效组织和快速搜索的主要解决途径之一,与空间数据的共享与分发关系十分密切。从全球格网系统角度出发,对空间元数据的定义、内容、理论体系等方面进行了较为详细的阐述,并根据球面剖分的特点,对元数据管理模型及其解决方案进行了深入研究,为海量数据的组织和分发提供行之有效的管理方法。     

BIM及空间大数据技术支持下的铁路隧道施工数据管理

针对铁路隧道施工项目海量异构数据存储困难、信息不共享、展示不直观、数据价值利用不充分等问题,本文利用BIM及空间大数据技术,研究探讨了隧道施工项目海量异构数据的分布式存储、网络共享、三维查询、智能分析决策等技术,实现了隧道施工项目高效的信息化管理;提出了铁路隧道BIM三维模型动态建立的技术方案,设计了隧道施工管理空间大数据的云平台框架,研发了一套铁路隧道施工空间大数据管理应用云平台;通过对平台的成功开发与应用,验证了框架体系的可行性,提高了隧道施工项目管理的信息化水平。     

多源海量统计遥感数据集成管理技术研究

统计遥感业务是国家统计局基于统计业务对空间信息的发展和应用需求,将GIS、Rs和GPS空间信息技术全面应用于统计数据的获取、管理与分析中,从而提高统计效率和统计科技含量,构建新型国家统计业务体系。统计遥感业务数据具有多源、海量的特点,实现统计遥感数据的集成与管理是新型统计遥感业务成功运转的基础。针对统计遥感业务及数据应用需求,通过对各类空间数据集成与管理技术进行研究,提出在建立统计遥感空间数据库基础上,将影像以县级为单位进行拼接、然后压缩存储到统计遥感空间数据库,同时结合影像编目技术实现海量遥感影像的管理;提出将元数据管理和数据转换、数据直接访问以及数据互操作方式,实现多源统计遥感数据的集成与管理。通过多种方式,从应用层面较好地解决了海量、多源统计遥感数据的集成与管理,提升了统计遥感数据的应用范围。     

自然资源大数据快速服务平台关键技术的研究与实现

目前行业内普遍存在难以实现海量空间数据快速服务(包括快速存取、显示、检索、分发和在线服务)的难题,制约了自然资源数据的共享应用。针对上述问题,本文提出了一套"基于分布式列式数据库和Hilbert空间编码规则优化海量空间数据的存取、检索、显示效率"的解决方案,对其具体技术路线进行了详细阐述,并进一步介绍了大数据快速服务平台研发和推广情况。本文旨为满足新时代经济社会发展对海量空间信息快速服务的迫切需求。     

ERDAS APOLLO软件在海量空间数据管理中的应用

本文介绍了一种全新的、基于ERDAS APOLLO软件实现海量空间数据管理方法。文章在介绍ERDAS APOLLO软件的特点及应用情况后,详细阐述了海量影像组织、空间数据服务发布的流程与方法,并用来实现重庆市国土行业海量空间数据的统一管理,对这种管理方法的应用情况作了总结。     

网络环境下全球地形数据组织

阐述了地理信息系统空间数据库的发展,分析了全球地形数据管理对数据组织结构的要求和数据高效索引的需求。在此基础上提出了适合于网络环境下地理信息系统中海量地形数据管理以及全球地形环境构建的多分辨率四叉树金字塔地形数据管理模型,并阐述了其中涉及到的主要技术问题的解决方案。     

基于网格密度的海量空间点聚合显示算法

在GIS系统应用中,经常遇到海量空间点数据的显示问题,若要显示全部空间点,采用传统的方法速度慢且压盖严重。近年出现的聚合显示技术,较好地解决了显示速度和可读性的问题,但这种聚合显示算法存在缺陷,不能很好地按分布的密度来进行聚合点的显示,并且在更海量的数据应用过程中,存在效率问题。本文提出了基于网格密度的海量空间点聚合显示算法,较好地解决了分布的问题,并提升了算法效率。     

位置主导的空时记录体系架构设计

针对传统空间数据记录体系在全球尺度空间数据管理中存在的弊端,如数据图幅范围缺乏大范围或全球统一标准管理、数据跨图幅接边处理复杂等问题,本文构建了一套以空间位置记录为核心、时间为属性、计算机集群为存储模式的空时记录体系。在剖析了传统空间数据记录模式基础上,探讨了空时记录体系的内涵与优势,并基于全球剖分模型及其编码(GeoID编码)着重设计了空时记录体系架构和结构功能,为全球海量空间数据的管理与组织提供了技术参考。     

分布式空间数据存储对象

针对地理空间数据的地域性和日益突出的数据量快速增长特性，提出了分布式空间数据存储对象概念。介绍了基于分布式空间数据存储对象来实现一种高性能、可伸缩、跨平台共事的大规模海量空间数据存储管理机制，为分布式GIS数据存储提供了一种新的思路。     

城市三维GIS中的海量数据组织方法

针对城市三维GIS中的海量数据组织需求,本文设计并实现了基于关系数据库的三维模型数据库,主要特点是支持地形数据、三维模型几何与纹理数据的一体化存储和属性的自定义动态管理。结合城市三维GIS中的海量数据访问和管理需求,从空间索引、纹理缓存、属性存取、数据加密、数据更新等方面介绍了该架构,指出按模型类别建立分类索引,能够提高空间索引查询效率。     

基于ArcGIS Server的动态电力空间数据优化显示

以ArcGIS Server网络地图服务技术为基础,结合Flex技术,探讨WebGIS环境下海量动态电力空间数据的优化显示方法。针对电力数据自身数据特性,实现了海量电力数据的自定义客户端缓存技术,并通过实验验证了该方法的可行性与高效性。