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1、计算机科学2008Vol358*)数字地球系统及其在疟疾疫情演变中的应用曾晓瑜李琦殷崎栋(北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871)摘要本文通过研究大量国内外数字地球系统,探讨了数字地球理论和关键技术,着重研究了三维数字地球全球海量影像数据组织管理和三维可视化等技术问题。作者所在课题组基于WorldWind开源软件开发了一个三维数字地球原型系统,并基于此系统进行了安徽省疟疾疫情动态演变的实验研究。实验结果显示了本文理论和技术的正确性和可行性。关键词数字地球,数据组织,三维可视化DigitalEarthanditsApplication
2、inMalariaDiseaseDynamicEvolvementZENGXiao-yuLIQiYINQ-idong(InstituteofRemoteSensingandGIS,PekingUniversity,Beijing100871,China)AbstractByanalyzingvariousdigitalearthsystems,thispaperdiscussedkeytheoriesandtechniquesofdigitalearth.Itemphasizedongloballargeimagedataorganizationand3Ddi
3、gitalearthvisualization.Basedontheworldwindopensourcesoftware,thegroupdevelopeda3DdigitalearthprototypeandperformedanexperimentondynamicevolvementofmalariadiseaseinAnhuiprovince.Theexperimentalresultshowedthevalidityofthetheoriesandtechniques.KeywordsDigitalearth,Dataorganization,3Dvis
4、ualization免费而快速的、易于使用的浏览二维和三维空间信息的途径,1引言同时它集成了基于服务器的GIS数据集空间处理应用。1998年,美国副总统戈尔提出数字地球这一概念,认微软公司也继上述公司后,发布了一款名为Virtual为数字地球是一种能嵌入海量地理数据、多分辨率和三维的Earth3D的软件服务,该软件可呈现完整交互式的三维图地球描述方式,其基本思想是将高分辨率的遥感影像覆盖全片,通过一个可下载的插件,使用者目前可以浏览美国15个球,并通过建立覆盖全球的数字高程模型,建立地球景观模主要城市的全方位3D图片。型,形成虚拟地球。以上这四款三维地球软件功
5、能相似,但各有侧重点。随着计算机科学、通讯技术、地球科学、空间科学、环境科GoogleEarth推出早,投资巨大,结合后台强大的搜索引擎,学等学科的发展,数字摄影测量技术、自动制图技术的进步,提供各种用户服务;ArcGISExplorer侧重GIS空间分析;我们己经能够(准)实时地获取反映地球表面动态变化的、多WorldWind是开源代码,可扩展性强;VirtualEarth则主要时相、多波段、多分辨率的对地观测数据。国防军事、民用的侧重3D。需求,为数字地球的构建创造了必要条件。国内的数字地球原型系统有中科院遥感所的GeoBeans,国遥新天地的EV-Globe,东
6、方泰坦的TitanEarth,中测新图2国内外现状的PhotoVR等。2005年6月,Google公司收购了KeyHole公司,并发布3数字地球原型系统关键技术GoogleEarth,其推出后不久便立刻吸引了数百万用户。它利用DigitalGlobe,Earthsat公司提供的卫星图片和Bluesky,3.1全球海量影像数据组织管理Sanborn公司提供的航空照片,制作全新电子地图向网民提为了能够实时调度、显示海量影像数据,通常须采用分块供服务,可呈现出地球表面的二维和三维实景。GoogleEarth技术,即将影像数据切割成相同大小的正方形,一般大小为2支持开放
7、的OGCWMS,并推出了一种基于标签(名称和属的整数次幂,按照行列编号索引,在数据显示时,实时查询浏性)的语法格式来描述地里标注信息:GoogleKML(Keyhole览窗口所包含的数据块,并进行无缝拼接。MarkuPLanguage)数据。数字地球原型系统需要提供全球尺度到局部细微的无级NASAWorldWind由美国国家航空暨太空总署缩放视觉效果。在这个过程中,需要显示多数据源、多分辨率(NASA)于2004年8月推出,它通过将遥感影像与SRTM高的遥感影像,这就需要对原始影像进行重采样。一般来说,分程叠加生成三维地形。由于软件源代码公开,可扩展
