三维gis中海量空间数据可视化研究

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1、分类号：P2810710—20060734滚步太海硕士学位论文三维GIS中海量空间数据可视化研究导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位汤杨华郭新成副教授答辩委员会主席学位论文评阅人摘要三维地理信息系统(GIS)是二维GIS在三维空间上的扩展，以其能表达三维现实和再现现实环境的优势备受重视。由于其管理与组织海量空间数据的能力，社会经济管理以及科研等领域对其需求日益强烈。但是，三维GIS的理论与技术不够成熟，应用的范围和程度都有限，相对于一般三维辅助设计，三维GIS的海量数据、实时可视化、空间分析等特征，反

2、映出三维GIS中一些基础性的问题还远未很好地得到解决，其中包括海量空间数据可视化。为构建一个海量可视化的研究环境，本文以空间数据为基础，研究了基于体和基于面的三维空间模型以及相关矢量、栅格数据结构。以提高海量空间数据可视化的效率为目标，探讨了八叉树空间索引的原理、方法，实现了相关查询、插入和删除空间对象等索引算法。为高效显示三维图形，本文研究了基于八叉树的三维消隐处理方法。该方法是在八叉树空间索引的基础上，分析空间对象在八叉树中的层次位置，判断其是否应该隐藏。最后利用VC++6．0开发语言，结合OpenGL图形A

3、PI，实现了三维场景的实时更新。本文做了大量工作，建立起了一个处理海量空间数据可视化的原型，提供了研究可视化问题的模型、算法以及效率评价的环境。实践证明了八叉树索引可以充分利用存储空间，并且结构有序，对物体的消隐处理有效。基于八叉树的消隐处理，降低了消隐算法中计算相交的运算量，提高了消隐算法的效率。关键字：三维地理信息系统，海量空间数据，八叉树，消隐；Abstract3DGISisa2DGISintheexpansionof3Dspace，toexpresstheirrealityandtherepresenta

4、tionof3Drealityoftheadvantagesofbeingfocusedupon．Andorganizationstomanagemassivespatialdataandsocio—economicareassuchasmanagementandresearchneedsofitsgrowingstrongly．However,the3DGIStheoryandtechnologyisnotmatureenough，thescopeandextentofapplicationarelimited

5、，comparedwiththegeneral3Ddesign，3DGISofthehugeamountsofdata,real-timevisualization，spatialanalysisandotherfeatures，reflectthe3DGISinanumberofbasictheproblemisfarfrombeingwellresolved．Massivespatialdatavisualizationisthestudyof3DGIS，oneofthehotspots．Inordertob

6、uildamassiveresearchenvironmentvisualization，spatialdata，thispaperisbasedonmass，arediscussedindetmlandbasedonthe3Dspacebasedonthemodelsurfaceandtheassociatedvector，rasterdatastructure．Massivespatialdatainordertoenhancetheefficiencyofvisualizationasthegoal，tod

7、iscussbuildingaspatialindexOctreeprinciples，methodsandrelatedinquiries，insertionanddeletionofspatialobjects，suchastheindexoperation．Visualizationin3Dmappingisproposedinthispaperbasedonthe3Doctreeapproachblanking．Themethodisoctreespatialindexonthebasisoftheana

8、lysisofspatialobjectsintheoctreelevelposition，todeterminewhetheritshouldbehidden．Finally，theuseVC++6．0developthelanguage，combinedwithOpenGLgraphicsAPI，therealizationofahiddenthree．dimensi