基于网格服务的空间信息3维可视化技术

构建基于网络的城市3维空间信息服务系统,需要解决海量3维地形数据、影像数据和纹理数据的网络传输,以及客户端场景渲染绘制实时处理能力等问题.针对3维空间信息可视化功能日益复杂的特点,利用网格服务的前沿技术,将现有的3维可视化处理环境服务封装为服务组件并进行网格化部署,充分利用集群网络上的计算和服务资源,实现网络3维数据的高效实时绘制与服务.     

地质调查信息网格结点建设——以西南地区为例

为实现地学数据跨平台、跨地域地访问与共享,建立地质空间信息共享与应用服务体系,中国地质调查局运用网格GIS技术,以网络超大型分布式GIS软件为基础,构建了中国地质调查信息网格平台,并在全国部署了近10个结点。通过对海量数据的有效组织管理,实现了异构环境下、不同区域地质空间信息资源的服务与共享。以西南地区为例,介绍了地质调查信息网格结点的研建和应用情况。该结点取得的良好运行效果,不仅验证了网格平台数据共享的可行性,同时可为更多的网格结点建设提供参照。     

矢量Web网络地图应用研究

矢量数据的分块组织和渐进传输是解决海量矢量数据Web应用的重要手段。针对当前大数据背景下,单一的渐进传输方法对减少数据量的效果有限,且不能满足根据可视区域进行数据传输,提出了分块渐进传输的方法,结合Google Maps瓦片切分方案对数据进行分级分块处理,得到多分辨率矢量瓦片数据,结合矢量要素的属性意义这一因子,对其进行重要性排序,分批次选取传输,然后考虑显示窗口大小的因素,在数据调用中最大限度地减少瓦片数据的拼接,提高可视化渲染效率。最后通过实验实现服务器端矢量数据的分级分块组织以及选取操作,建立数据的多分辨率表达模型,在客户端进行调度显示,形成一套矢量数据分块渐进传输体系,为矢量地图数据的Web应用提供了可借鉴方法。     

基于Applet/Servlet模式的Web GIS信息发布平台研究

对当前WebGIS主流实现技术进行了分析,构建基于Applet/Servlet和混合计算模式的WebGIS信息发布平台。此方案采用远程对象预获取策略,通过RMI在代理服务器端完成对象方法的调用或通信。平台客户端表示层由JavaApplet显示控制,应用逻辑功能模块通过Servlet、EJB在服务器端完成。由此实现代理服务器和客户端负载平衡,提高系统响应速度,解决了在分布式环境下客户端图形、图像信息发布所遇到的空间数据量大、网络传输慢的瓶颈问题。     

矢量曲线数据的网络渐进传输

提出了一种保持拓扑一致性的曲线多尺度表达方法,并基于此方法实现了曲线数据的网络渐进传输。该方法首先将曲线结点的重要程度、公共约束点和单调链等信息组织成单调线性BLG树结构,然后基于该结构按需实时生成多尺度曲线,利用优化的单调链求交算法维护拓扑一致性。曲线数据网络渐进传输实验验证了此方法的有效性。     

基于Java Applet的网络地图服务平台设计与实现

利用网络作为信息发布平台,已成为数字地图与GIS发展的重要研究方向。主要论述网络环境下建立地图服务平台的设计思路与总体结构设计。基于Java语言,从底层实现基于Socket协议连接的服务器端与客户端地图数据的组织、传输与数据可视化表达,实现网络地图发布平台并成功运用到某系统中。     

基于二叉树的矢量线状要素多分辨率表达与传输

针对目前空间数据网络传输存在用户等待时间长的问题,文章提出了一种改进的道格拉斯-普克(D-P)算法来进行线状要素的化筒方法.为了支持数据的快速导出,使用二叉树存储D-P算法的中间结果,并对二叉树进行线性化,以保证空间数据在服务器端得到有效的多分辨率组织;在此结构的基础上,设计并实现了矢量数据多分辨率渐进传输模型和策略;最后通过真实的线状道路数据,分别开展了PC客户端和移动客户端与数据服务器之间的渐进式传输实验,并引进信息熵度量开展了网络数据传输过程中地图信息量的保持分析.试验结果表明该方法能有效地改善用户的体验效果和传输效率.     

S3M空间三维模型数据格式的特点和应用

中国地理信息产业协会团体标准T/CAGIS 1-2019定义了一种开放式可扩展的空间三维模型数据格式Spatial 3D Model(S3M),适用于空间三维模型数据的传输、交换与共享,有助于解决多源空间三维模型数据在不同终端地理信息平台中的存储、高效可视化、共享与互操作等问题。本文分析了S3M格式的特点和优势,提出基于S3M的多源异构数据跨终端应用框架,并基于S3M SDK利用实际数据进行了功能和性能测试。     

融合纹理信息的实景三维模型简化算法

针对二次误差测度(QEM)网格简化算法难以保留局部细节特征的缺点,该文提出了一种融合纹理信息的网格简化算法.该算法通过高斯滤波和拉普拉斯运算对纹理贴图预处理来获取像素点的纹理高低值,并以此改变边折叠代价来优化简化效果,从而有效保留三维网格模型的细节特征,助于多层次细节特征等后续操作.该文依据倾斜摄影获取影像构网生成的三维网格数据为试验数据,采用该文算法进行试验,并与传统QEM算法比较.结果表明,该文算法简化效率及简化精度均高于QEM算法.     

Skyline和ExtJS的企业级三维GIS设计

企业级三维GIS不仅能实现地理数据和空间服务共享,还能以三维方式直观地展现复杂的空间数据。本文提出了一种基于Skyline和ExtJS的企业级三维GIS设计方案。该方案在Skyline软件已有的三维GIS功能基础上,利用ExtJS开发地理数据和空间服务共享模块。论文详细说明了方案的具体设计方法,并结合实际应用验证了方案的可行性与有效性。     

Constraints of progressive transmission of spatial data on the web

The progressive transmission of map data on the World Wide Web provides the user with a self-adaptive strategy to access remote data. It not only speeds up the web transfer but also offers an efficient navigation guide for information acquisition. The key technology in this transmission is the efficient multiple representation of spatial data and pre-organization on the server site. This paper aims at progressive transmission investigating some constraints from three aspects: data organization on server site, data control in the transmission process and data restore after reaching the client. Two strategies, namely on-line map generalization and off-line map generalization, are examined respectively for this kind of progressive transmission.     

World Wide Web(WWW)上矢量地图数据的多分辨率传输算法

提出一种用于网络环境下多分辨率传输矢量地图数据的算法,此算法采用"点删除"技术用于多分辨率描述原始的矢量地图数据,而且能够避免空间对象的自相交和维护拓扑关系的一致性.以此算法为基础开发了一个Client/Server结构的实验软件,在实验结果的基础上评估了该算法对提高网络环境下矢量地图数据传输效率的效果.实验结果表明该算法用于矢量地图数据的多分辨率快速传输是有效的.     

论网格与网格地理信息系统

文中论述和分析了网格、空间信息网格和地图上的格网等概念。在分析目前WebGIS的主要关键技术及实际功能和效果的基础上,从软件和数据两个方面分析了目前WebGIS存在的问题及其原因。针对目前WebGIS对于网格技术的不适应性,提出了关于基于多智能代理的网格地理信息系统的思考,论述了代理、移动代理和智能代理及其优势,给出了系统的体系结构,并对系统客户端、服务器及其智能代理技术进行了说明,研究了系统中移动代理的设计、迁移机制、巡回路线规划和通信机制等。最后给出了初步的结论和讨论意见。     

论网格与网格地理信息系统

文中论述和分析了网格、空间信息网格和地图上的格网等概念.在分析目前WebGIS的主要关键技术及实际功能和效果的基础上,从软件和数据两个方面分析了目前WebGIS存在的问题及其原因.针对目前WebGIS对于网格技术的不适应性,提出了关于基于多智能代理的网格地理信息系统的思考,论述了代理、移动代理和智能代理及其优势,给出了系统的体系结构,并对系统客户端、服务器及其智能代理技术进行了说明,研究了系统中移动代理的设计、迁移机制、巡回路线规划和通信机制等.最后给出了初步的结论和讨论意见.     

Progressive Visualization of Complex 3D Models Over the Internet

The online transmission and real‐time rendering of complex 3D models have always been a bottleneck which limits the performance of Web 3D simulation systems. To improve the efficiency of data transmission and mesh reconstruction, this article proposes a novel progressive mesh structure. In the first stage of progressive visualization, the base data and the base index generated by vertex clustering simplification are transmitted to the client for the fundamental rendering. Then the incremental data and corresponding indexes at higher levels are transmitted, as the viewpoint approaches the simulation object. The multi‐scale incremental data organization benefits the performance and efficiency of the Web 3D simulation system by separately transmitting and reconstructing the corresponding level of mesh details. To demonstrate the adaptability and reliability of this algorithm, we developed an experimental prototype system to conduct a series of experiments. The results of experiments show that the improved progressive mesh structure described in this article takes good advantage of the vertex clustering simplification scheme to increase the efficiency of online transmission and mesh reconstruction, and the average frame rate of the progressive visualization has been increased to some extent, especially for massive data in large scale scenes.     

一种基于位置的移动服务系统的设计与实现

基于位置的移动服务需要设计高效、稳定和可扩展的体系结构与开发方式，提出了一种基于Web服务的LBS体系结构（WS-LBS），并设计了WS-LBS系统框架，实现了空间信息服务的构建与发布机制，扩展了终端用户，实现了一个WS-LBS原型系统。     

基于三维地理信息技术的特高压电网工程建设管理方法研究及应用

三维地理信息技术以其数据承载能力强、可视化效果好,以及能够充分表达各种复杂的空间关系等特点已经成为多个行业应用的关键技术。特高压电网工程具有电压等级高、输送容量大、输送距离远等特点,工程建设面临时间紧、任务重等诸多问题,对工程建设管理创新也提出了更高的要求。本文通过对三维地理信息技术和特高压电网工程进行分析,提出了利用三维地理信息技术对特高压电网工程建设进行工程全数字化表达的方法,通过模型实体三维可视化和工程建设数据可视化表现电网工程建设情况,为特高压电网工程建设管理创新提供了一种思路。     

南极互联网电子地图的数据获取及管理机制研究

网络电子地图的关键技术包括服务器端地理信息数据的管理机制和客户端GIS软件实现方式.在南极网络电子地图的开发研究中,主要采用地理信息库管理和数据多级存储的方式尽量做到南极地区空间数据和属性数据的一体化管理,从而避免大量数据可能引发的网络瓶颈.这对于提高系统模块的伸缩性有重要意义.     

基于主动缓存的P2P海量地形漫游瓦片调度算法

针对利用P2P技术解决大规模海量地形漫游中服务器带宽和性能瓶颈问题产生的部分节点成为热点,而部分节点闲置的问题,提出一种基于分组局部稀少性的主动缓存地形数据调度算法GLRF,闲置节点自身并不显示瓦片,只为其他节点提供服务.该算法充分利用节点的闲置资源,通过快速均匀分布瓦片以提高瓦片请求时的节点命中率和节点匹配率.通过实验原型系统的比较测试表明,该算法瓦片请求节点命中率和匹配率更高,且提升速度更快.