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《首都师范大学》 2004年
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真三维地理信息系统中海量数据处理技术的应用研究

莫映  
【摘要】:随着“数字地球”概念的提出和不断推广,“地理信息数字化”已成为计算机在传统学科领域的一项重要应用。但是,传统地理信息系统的数据通常被组织在二维平面中。为了更接近实际地重构和描绘地理数据,地理信息系统从二维向三维方向发展已经成为不可逆转的趋势。 与此同时,三维可视化作为科学可视化技术的一支,以其形象直观和易于理解的特点来表现各类庞杂纷繁的数据,因而受到人们普遍的欢迎。它与地理信息系统的结合形成了所谓的“真三维地理信息系统”。 GIS数据往往包含大量信息,一般都会达到几百兆甚至几个京的大小,因此被称为“海量数据”。另外,GIS数据本身的复杂性也很突出。同时,在某些对建模要求较高的应用领域,对三维地理信息系统提出了较高的实时性和交互性要求。 鉴于三维地理信息系统及GIS数据的上述特点,以目前计算机的硬件水平,还无法将所有数据一次性载入内存。由此,在现有条件下,根据实际需要,如何适时地对GIS数据进行有效地简化,便成为一个急需解决的关键问题。 另外,以往的地理信息系统多基于单机环境实现,与之相应的显示优化技术也是基于单机的。但GIS数据的特性,使得在现有技术条件下的单机系统的性能无法很好的满足应用需求,因此,考虑如何在分布环境下,通过多台计算机协同处理,共同完成GIS数据的复杂运算和调度处理,以减轻单机环境系统资源紧张,CPU满负荷运转的瓶颈问题,也是一项很有现实意义的研究内容。 针对上述两个方面,笔者在论文中作了初步的有益的尝试和探讨,并取得了一定的成绩。在GIS数据简化方面,本文通过采用一种基于四叉树结构的动态层次细节技术,根据视觉特点和场景本身的复杂度,对地形模型进行了简化,并对算法做了大量优化,从而一定程度的缓解了内存资源紧张的问题,并提高了显示速度。 在分布环境数据调度方面,本文借鉴了现有分布式体系架构,并结合了三维地理信息系统自身的特点,定义了一个系统逻辑模型。并在此基础上,采用分块策略,结合预先处理的流水线作业模式,给出了一个数据调度策略,从而保证了地形计算与绘制的并行进行。
【学位授予单位】:首都师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP399

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