基于三维地球的海量遥感影像高效可视化管理系统的设计与实现

针对数量日益增长的多源、异构遥感影像组织与管理问题,在分析遥感影像特点的基础上,设计并实现了海量遥感影像高效可视化管理系统。研究了系统的组织架构,借助三维地球技术,提升系统的可操作性与视觉体验;采用元数据库技术,实现海量、多分辨率遥感影像的统一、快速查询、检索与定位;通过遥感影像缩略图、金字塔模型和线程池机制,提高遥感影像读取及可视化显示的效率。最后,完成了基于三维地球的遥感影像可视化管理系统的功能集成,实现遥感影像的多种管理模式和多层次需求。在此基础上,在实际工程应用中为海量遥感影像的分发服务提供有力的技术保障。     

电力信息系统中三维GIS关键技术的应用研究

随着GIS技术的发展和电力信息系统管理需求的不断提高,针对现有二维GIS在电力信息系统应用中的局限,探讨了三维GIS在电力信息系统中的应用,重点讨论了数据组织和空间索引、多源数据的集成与管理、海量三维数据处理技术、组件技术和GIS与MIS的集成开发等关键技术,最后通过对基于卫星三维影像的输电线路综合信息管理系统的应用实例进行分析,得出将电力信息系统与三维GIS结合起来,同时综合管理电力信息系统中涉及到的各种地理数据和属性数据。可实现电力信息系统的可视化与自动化。     

基于数字地球的渭河流域水资源监控系统研究

为满足提高渭河流域管理工作水平的迫切需求,在依托北斗新建测站和整合渭河流域现有信息化资源的基础上,构建天-地-空一体化监控体系,实现北斗卫星、遥感和地面监测立体化数据的实时采集。通过建立渭河流域水资源监控数据中心,采用瓦片金字塔、海量数据缓存和3S集成等技术,并基于三维可视化组件二次开发,设计并开发渭河流域水资源监控系统。以渭河流域陕西段为研究区域开展实例应用,研究结果表明,该水资源监控系统在实现流域海量、多源、异构数据整合的基础上,能够为渭河流域管理提供信息服务、计算服务和决策服务。构建的三维GIS平台具有可视化效果好、操作简便、可扩展性较好等特点,可为流域管理部门提供辅助决策支持手段。     

城市内涝三维可视化应急管理信息系统

为提升城市防洪减灾能力,通过融合北斗卫星监控、大数据分析、云服务和综合集成等技术,设计城市内涝三维可视化应急管理信息系统。构建包含感知层、数据层、服务层、应用层和客户层的系统体系架构,采用北斗技术实现多源信息的全天候、多维度动态监测与传输,同时基于Hadoop平台对海量数据资源进行分析和存储,构建城市三维可视化集成环境,利用综合集成技术为用户提供个性化的内涝应急管理服务。以西安市为研究区域,实现系统多源信息资源分析、内涝监测、内涝预警和内涝预案等功能模块。应用结果表明,该系统可提供全天候、多方位的内涝应急管理服务,适用性强、可扩展性好,能够为科学应对城市内涝提供决策支持。     

基于ArcIMS的海岸带多源空间数据集成及其信息服务

目前,大部分的空间数据共享还是基于地理元数据的传统共享模式,而且多以文本或者简单缩略图的形式提供海量多源空间数据的共享,这在应用上,一方面存在着一些不足;另一方面,随着网络的普及,公众对多源空间数据的网络统一集成显示与可视化共享提出了迫切需求。基于此,在深入分析了多源空间数据集成及可视化共享需求的基础上,针对海岸带多源空间数据的特性,研究了海岸带多源空间数据网络集成显示、矢量和栅格的图形交互查询、可视化信息下载的技术方法,并以“台海区域多源空间数据集成共享系统”为例,介绍了基于ArcIMS的海岸带多源空间数据集成显示与信息服务的具体实现过程。实践证明,这种海岸带多源空间数据集成显示与可视化共享技术,能以“所见即所得”的方式较好地满足用户的网络共享需求。     

基于要素扩展管理的海量地质空间数据存储模型的设计与实现

随着地质空间数据量呈几何级速度增长,三维地质信息系统深入应用和地学数据可视化对海量地质空间数据的高效存储需求更加迫切。分析地质数据特征,其多类型、多尺度以及空间分布特征是设计地质空间数据库结构的决定性因素。基于此提出顾及地质实体多类型多尺度特征的一体化对象-关系型数据库存储模型。模型采用分层、分区、分类的管理策略和要素扩展管理技术实现海量地质空间数据的一体化存储。中国地质大学的QuantyView三维地学软件平台已经基于该存储模型实现了海量空间数据的存储、调度和可视化,证明了该模型对于海量空间数据存储具有实际应用的有效性。     

城市地质空间信息系统研究与建设*

通过对城市地质数据与功能的需求分析,确定了城市地质数据仓库及其信息系统的建设内容,进行了系统框架设计;基于GIS技术、数据仓库技术、三维可视化技术以及决策支持技术,进行了多源数据整合、模型集成、城市地下空间规划辅助决策等主要功能模块的研究.     

基于GIS的露天煤矿多源空间数据管理系统

根据露天煤矿的生产运营特点,选择出矿区矢量数据、遥感影像数据、CAD数据、三维模型数据、矿车路线数据、标记位置数据和监控位置数据等7种多源异构的矿区空间数据,结合GIS组件式开发和空间信息可视化技术建立了矿区空间数据库,设计开发了露天煤矿多源空间数据管理系统,实现了对矿区空间数据的可视化集成管理。实际应用结果表明,该系统具有数据存储方便、管理便捷、数据利用率高的特点,可为矿区的管理和生产提供便利和支持。     

基于UML的空间科学实验监控系统的建模

为提高空间科学实验监控系统的拓展性和集成性,丰富其监控手段,建立了基于UML的可视化模型.该模型包括用例建模、静态建模和动态建模,通过建模,为空间科学实验监控系统的设计提供了可视化的面向对象技术的框架.在此基础上,分析了不同空间科学实验的特点,提供了多种监控方式,并增加了统计分析等功能.通过设计与实现,表明了该模型有效地解决了空间科学实验监控系统难拓展、难集成、监控方式单一等问题.     

临近空间飞行器多通道全流程可视化演示系统

临近空间飞行器具有多学科、多物理场强耦合的复杂性,基于多领域耦合仿真与虚拟现实技术实现全流程飞行特性的可视化演示,可对总体和分系统设计人员提供直观、清晰的海量试验数据分析手段.传统的可视化手段往往只是针对三维场景的视景仿真,没有集成多物理场的可视化.且针对多物理场的可视化也只是针对某一个特定的状态,不能表现飞行器多物理场的全程变化过程.通过研究基于多通道的虚拟飞行可视化技术、多物理场科学计算可视化技术,利用多通道投影显示硬件系统、大视场屏幕等硬件设备,建立了多通道、全流程可视化演示系统,取得了较好的应用效果,提供了实验结果的重要辅助分析工具,使可视化视觉效果具有强烈沉浸感.     

基于关系数据库的海量地学真三维体数据组织

在地学领域,体数据的海量性已经成为制约真三维GIS发展的瓶颈之一。由于受到目前数据库访问技术的限制,传统海量体数据的组织还主要依靠文件系统,从而导致安全性和共享性差、并发访问异常、数据冗余以及无法统一管理等诸多问题。针对以上缺陷,提出一种类八叉树空间划分思想,在此基础之上,给出了基于关系数据库的海量地学真三维体数据组织方法,并实现了相关的空间查找、多分辨率和海量数据内外存交换策略。实践证明,该方法在性能上可以满足海量数据的组织及三维可视化等实际应用的需要。鉴于关系数据库是目前实用性、普及性最高的数据库,因此该方法具有较高的推广性和实用价值。     

分布式数据库在商业供应链系统中的应用

随着网络中数据库应用的发展，使得分布式数据库的应用领域得到快速的扩展。针对商业流通企业大规模、分散式经营以及集团化管理的模式，提出了在商业供应链系统中采用分布式数据库的结构设计方案，对供应链系统的数据库体系进行了分析，对在数据库设计过程中的一些关键问题进行探讨并给出了解决方法。以Oracle 9i数据库系统为例，介绍了采用增量复制、分组、半连接技术，进行数据复制、解决数据冲突以及进行查询优化的实现方法。     

基于数码城市GIS的日照分析系统的设计与实现*

针对传统的基于CAD平台的日照分析系统不能适应城市规划与管理快速发展的需求,提出了将城市规划中的各种信息在统一的数据库平台上进行组织与管理,以数码城市GIS及其他技术为核心,并在此基础上整合日照分析的应用专题及其他应用专题的思路。特别对涉及到的关键技术包括三维数据模型的设计、基于Oracle的数据库管理、CAD数据的嵌入与操作、日照分析技术、组件式GIS技术等进行了详细的介绍。最后对基于数码城市GIS软件CCGIS日照分析系统CCSunAnalysis的实现与应用作了简要介绍。     

遥感影像样本大数据建库与应用方法

研究一种基于关系型数据库与分布式文件系统融合的遥感影像解译样本大数据建库方法.解析了数据库建设过程,讨论了建库关键技术问题与解决方法;在建成样本数据库基础上,研究了样本数据应用方法,分析了几种应用实例,探索了样本数据应用模式;以选取的研究区域内大规模样本数据为对象,验证了数据库建设中数据处理过程及效率,同时,以地理国情普查分类体系中地表覆盖10个一级类为例,对研究区域各类别样本空间分布与密度等特征进行了分析.结果表明：利用关系型数据库与分布式文件系统融合的方法对样本大数据进行建库与管理,对样本数据的检索、分析及推广应用,具有很好的效能和适用性.     

大场景虚拟仿真平台设计与实现

简要介绍了基于实景三维地理信息技术及虚拟现实技术,利用通用三维渲染引擎实现的大场景虚拟仿真平台,重点探讨海量数据管理、多层地形渲染等大场景虚拟仿真的关键技术,并利用该平台实现了消防模拟演练及会商决策平台的原型。     

基于Maplnfo的设施管理与交通诱导系统

文中基于GIS系统在空间数据和属性数据管理上的优势,结合交通系统中现存的实际问题,为方便和改善交通系统的管理,对交通设施管理及交通诱导系统的平台环境、系统结构、关键技术以及功能设计做了比较详细的介绍,初步探讨了面向对象的数据模型在GIS空间数据库设计中的应用,以及简单的三维场景模拟。     

城市交通信息平台GIS-T数据库设计

城市GIS-T系统是一个纵横交错的网络,具有复杂的空间属性、非空间属性,多层次的道路网及其拓扑关系,以及大量交通管理设备的实时动态信息。管理这个庞大系统,其核心工作就是设计一个合理、完备、科学的数据结构模型,以及具备数据完备性、参照一致性、达到3范式的数据库系统来描述数据对象。而在GIS应用软件的数据结构和数据库设计中,空间数据和属性数据的关联、拓扑关系的描述、路网的分层分级管理、时态数据动态更新显示等等,成为开发过程的关键。     

基于数据驱动的航天器三维可视化系统设计

航天器数据庞大繁杂,为了给设计人员提供快速检验设计思想的便捷工具,对基于数据驱动的航天器三维可视化系统进行了研究。在分析航天器可视化系统特点的基础上,提出系统功能要求,继而提出了基于数据驱动的三维可视化系统构建方案,介绍了可视化系统组成、核心模块关系。在基于MFC框架及Vega Prime为主的开发的前提下,对系统模块划分进行了研究,给出模块功能和实现方案。为了提升系统展示效果,对消息缓冲与插值延迟、特效集成与驱动机制、相机管理和场景切换等关键技术提出了优化设计方案,使之更加适应航天器可视化展示需求。设计系统较传统可视化系统展示更为流畅,场景视角切换更为智能。系统已应用于多个航天器研发工作中,应用效果证明系统具有良好的通用性和实用性,具有一定的推广价值。     

多层体系结构在数据挖掘系统中的应用研究

数据挖掘系统是计算密集型的应用系统,性能的提高是整个系统设计的关键。文章在多层体系结构理论的基础上,提出了数据挖掘系统的多层体系结构及其J2EE实现方案,通过将应用逻辑移入中间层,减少了数据库服务器的负担,增加了系统的扩展性,增强了对多用户的控制和管理,从而提高了数据挖掘系统的性能。     

数据可视化程序开发包Open Inventor及其应用

介绍TGS公司的面向对象数据可视化应用程序开发包Open Inventor的体系架构、组成、特点及其应用.Open Inventor工具包由3D场景数据库、对象组件库、操作库以及Xt窗口4部分组成;在Open Inventor场景数据库中有大量已定义好的三维场景数据,这使得Open Inventor具有功能强大、编程高效易用和应用程序交互界面友好的特点.在此基础上给出基于Open Inventor开发应用程序的关键步骤,并通过3个实例说明Open Inventor在化学,工业设计和地学数据可视化方面的应用.