地球信息科学学报 ›› 2015, Vol. 17 ›› Issue (4): 438-444.doi: 10.3724/SP.J.1047.2015.00438
收稿日期:
2014-08-07
修回日期:
2014-11-30
出版日期:
2015-04-10
发布日期:
2015-04-10
作者简介:
作者简介:王金鑫(1968-),男,副教授,主要从事空间信息网格及3S理论与应用研究。E-mail:
基金资助:
WANG Jinxin*(), LI Yaohui, ZHENG Yasheng, ZOU Jiong, YANG Jing
Received:
2014-08-07
Revised:
2014-11-30
Online:
2015-04-10
Published:
2015-04-10
Contact:
WANG Jinxin
E-mail:hnwjx2008@qq.com
About author:
*The author: SHEN Jingwei, E-mail:
摘要:
以Google Earth为代表的第一代数字地球平台,利用球面剖分瓦片,构建了2.5维静态的数字地球表面,实现了地表空间数据的集成、建模和应用,但没有涉及地表上下的空间。本文阐述了球体大圆弧QTM八叉树剖分的规则、瓦块体系的几何特征及其编码原理,设计并实现了瓦块编码到空间直角坐标之间的互换算法,并利用C++和OSG等主流语言,构建了真三维数字地球可视化平台的雏形框架;实现了球面和球体的任意剖分、地表上下空间实体的可视化建模及简单三维空间分析。初步展示了球体瓦块的新一代数字平台在天地一体化空间大数据集成、管理、建模与应用中的优势及前景。研究表明,球体大圆弧QTM八叉树网格,具有简单、规整、几何特征明晰、适宜作为全球离散空间的坐标基准,利于空间实体建模与可视化等特点,可作为构建新一代数字地球平台的数据模型基础。
王金鑫, 李耀辉, 郑亚圣, 邹煚, 杨晶. 基于SGOG瓦块的数字地球真三维可视化技术与应用[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(4): 438-444.DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.00438
WANG Jinxin,LI Yaohui,ZHENG Yasheng,ZOU Jiong,YANG Jing. True 3D Global Visualization Technology Based on SGOG Bricks and Its Application[J]. Journal of Geo-information Science, 2015, 17(4): 438-444.DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.00438
[1] | 王成恩. 网格划分与可视化技术[M].北京:科学出版社,2011. |
[2] | 蒋秉川,游雄,夏青,等.体素在虚拟地理环境构建中的应用技术研究[J].武汉大学学报信息科学版,2013,38(7):875-878. |
[3] | 郑佳荣,王强,占文锋.三维建模方法研究现状综述[J].北京工业职业技术学院学报,2013,12(4):5-7,36. |
[4] | 蒋秉川,游雄,夏青. 一种基于体素的三维地形可视化方法研究[J].测绘通报,2013(3):46-49. |
[5] | 闾国年. 地理分析导向的虚拟地理环境:框架、结构与功能[J].中国科学:地球科学, 2011,41(4):549-561. |
[6] | 李德仁. 信息高速公路、空间信息基础设施与数字地球[J].测绘学报,1999,28(1):1-5. |
[7] | 庞新华,石俊成. 三维虚拟地球发展回顾与展望[J]. 测绘通报,2010(增刊):441-444. |
[8] | 龚健雅. 3维虚拟地球发展及应用[J].地理信息世界,2011,9(2):15-17. |
[9] | 张立强. 构建三维数字地球关键技术研究[D].北京:中国科学院遥感应用研究所,2004. |
[10] | 李晶. 三维数学地球构建关键技术研究[D].成都:电子科技大学,2012. |
[11] | Sahr K, White D. Discrete global grids systems[C]. In: Computing Science and Statistics (Volume 30): Proceedings of the 30th Symposium on the Interface, Computing Science and Statistics. Fairfax Station: Interface Foundation of North America, 1998:269-278. |
[12] | Goodchild M F.Discrete global grids: Retrospect and propect[J]. 地理与地理信息科学, 2012,28(1):1-6. |
[13] | 吴立新,余接情.地球系统空间格网及其应用模式[J].地理与地理信息科学,2012,28(1):7-13. |
[14] | Kageyama A, Sato T.The “Yin-Yang Grid”: An overset grid in spherical geometry[J]. Geochemistry Geophysics Geosystem, 2004,5(9):1-15. |
[15] | Tsuboi S, Komatitsch D, Ji C, et al. Computations of global seismic wave propagation in three dimensional earth model[C]. In: High-performance Computing. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2008:434-443. |
[16] | Baumgardner J R.Three-dimensional treatment of convective flow in the earths mantle[J]. Statistical Physics, 1985,39(5):501-511. |
[17] | Stadller G, Gurnis C, Burstedde C.The dynamics of plate tectonics and mantle flow: From local to global scales[J]. Science, 2010,329(5995):1033-1038. |
[18] | Ballard S, Hipp J R, Young C J.Efficient and accurate calculation of ray theory seismic travel time through variable resolution 3D earth models[J]. Seismological Research Letters, 2009,80(6):989-999. |
[19] | 吴立新,余接情.基于球体退化八叉树的全球三维网格与变形特征[J].地理与地理信息科学,2009,25(1):1-4. |
[20] | 曹雪峰. 地球圈层空间网格理论与算法研究[D].郑州:解放军信息工程大学,2012. |
[21] | 王金鑫,禄丰年,陈杰.球面离散网格与球体离散网格的比较研究[J].测绘科学,2012,37(6):34-36. |
[22] | 王金鑫,禄丰年,郭同德,等.球体大圆弧QTM八叉树剖分[J].武汉大学学报(信息科学版),2013,38(3):344-348. |
[23] | David A R, Todd D R, Ross R H, et al. Climate modeling with spherical geodesic grids[J]. Computing in Science & Engineering, 2002(4):32-41. |
[24] | 余接情,吴立新.球体退化八叉树网格编码与解码研究[J].地理与地理信息科学,2012,28(1):14-18. |
[25] | Goodchild M F, Yang S.A hierarchical data structure for global geographic information systems[J]. Computer Vision and Geographic Image Processing, 1992,54(1):31-34. |
[26] | 程承旗,任伏虎,濮国梁,等.空间信息剖分组织导论[M].北京:科学出版社,2012. |
[1] | 应申, 窦小影, 徐雅洁, 苏俊如, 李霖. 新型冠状病毒肺炎疫情可视化进展与分析[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(2): 211-221. |
[2] | 杜毅贤, 徐家鹏, 钟琳颖, 侯盈旭, 沈婕. 网络舆情态势及情感多维特征分析与可视化——以COVID-19疫情为例[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(2): 318-330. |
[3] | 薛浩男, 张雪英, 吴明光, 曹天阳. 基于新闻数据的新冠疫情事件下“全球-中国”国际关系变化分析方法[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(2): 351-363. |
[4] | 谢雨芮, 江南, 赵文双, 郝睿. 基于多粒度时空对象的作战实体对象化建模研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(1): 84-92. |
[5] | 付乐宜, 艾廷华, 黄丽娜, 信睿. 基于交通轨迹数据的三维动态噪声地图[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(9): 1789-1798. |
[6] | 张政, 华一新, 张亚军, 曾梦熊, 杨振凯. 以节点为中心的关系边聚类与可视化算法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(9): 1779-1788. |
[7] | 周琦, 高长春. 城市创意产业空间动态集聚演化的计算与可视优化方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 1033-1048. |
[8] | 黄娟, 陈崇成, 叶晓燕, 马腾. “民国清流”名人文化主题数据的组织和可视化方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 954-966. |
[9] | 王妮满, 秦昆, 罗俊, 陈昆, 胡圣. 历史名人轨迹的空间可视化与分析[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 978-988. |
[10] | 秦昆, 林珲, 胡迪, 许刚, 张晓祥, 卢宾宾, 叶信岳. 空间综合人文学与社会科学研究综述[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 912-928. |
[11] | 刘菊, 陈璨, 许珺. 基于众包的古琴名人时空信息采集与移动轨迹时空分析[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(6): 844-853. |
[12] | 承达瑜, 秦坤, 裴韬, 欧阳, 王蒙, 徐连明. 基于室内定位数据的群体时空行为可视化分析[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(1): 36-45. |
[13] | 王胜开, 徐志洁, 张健钦, 杜明义. 逆向热力图的绘制方法[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(4): 515-522. |
[14] | 李代超, 王英杰, 戚均慧, 张生瑞, 方雷, 王莹莹, 张桐艳. 区划知识的可视化方法与图谱表达范式[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(2): 147-158. |
[15] | 马载阳, 张怀清, 李永亮, 杨廷栋, 彭文娥, 李思佳. 林木多样性模型及生长模拟[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(10): 1422-1531. |
|