基于Mashup的用户自定义空间态势可视化表达

当前空间态势可视化方案不能根据快速变化的数据和任务要求实现用户自定义表达。在Web应用领域,Mashup能够将多个不同来源的支持Web API的应用按照一定的模式进行糅合,产生新的Web应用,并利用从外部数据源检索到的内容来创建全新的服务。基于Mashup技术,设计用户自定义的空间态势可视化表达,实现内部Widget之间的数据交互;实现三维和二维态势信息可视化Widget,并能够同步显示空间态势信息;通过网络图层管理进行态势信息的显示管理,实现事件的订阅与发布。实验结果表明,基于Mashup技术的用户自定义空间态势可视化表达能够适应快速变化的任务和数据需求。     

与地理空间紧关联的网络空间地图模型

现有网络数据可视化中与地理空间信息紧密结合表达的研究较少,难以支撑网络资源测绘数据表达与分析,制约了网络资源测绘数据可视化理解和认知。为此,本文提出了一种与地理空间紧关联的网络空间地图模型。首先,界定了本文网络空间的定义,分析了网络空间与地理空间的关系;给出了与地理空间紧关联的网络空间地图模型及组成要素;最后,详细阐述了与地理空间紧关联的网络空间地图中涉及的网络资源符号体系、多尺度可视化表达和分析应用三项关键技术。本文希望能够为地理信息辅助下的网络空间态势感知提供新的探索方式和研究思路。     

空天地一体化态势表达的视点控制方法

空天地一体化态势表达引擎具有数据类型多、空间尺度和距离变化大等特点,这些特点对视点控制方法提出了新的要求。针对这些特点,设计了一种目标相关、分类分级的视点控制方法,实现了各类目标、地面地形的快速自然浏览;同时为了增加浏览的动态效果,使用了带惯性的视点控制方法;采用直线插值和球面插值技术,实现了空天地整个态势场景的跨尺度无缝切换。实验表明：采用该视点控制方法构建的空天地一体化态势表达引擎能够很好地满足用户交互操作的需求。     

基于轨道约束的空间目标球面网格索引及区域查询应用

针对海量、高速运动的空间目标检索查询效率低的问题,提出一种基于轨道约束的空间目标球面网格索引构建方法。该方法利用地球惯性系下空间目标轨道相对稳定的特性,通过维护球面剖分网格内途经的空间目标列表,实现了对高速运动目标的稳定索引。在此基础上,提出基于目标球面网格索引的区域查询应用方案,首先,依据一定步长离散查询时段;然后,计算查询区域在惯性空间的边界点坐标并确定交叉网格;其次,提取网格中的空间目标,计算并判断目标与区域的位置关系;最后,递归查询整个时段,实现空间目标过境查询分析。仿真实验中,传统逐目标查询方法耗时与目标数量线性正相关而与区域大小无关,单目标平均耗时0.09 ms;与之相比,所提方法用时随区域面积减小呈线性递减,区域格网数小于2750时,时间效率高于对比方法,且能够维持相当的准确率。实验结果表明,该方法在实际区域应用中可以有效提升查询的效率。     

用于空间态势表达的海量空间目标可视化

目前空间目标的可视化方式不能很好地满足海量空间目标实时态势表达的需求,考虑到各空间目标位置计算的独立性以及GPU并行处理的优势,将目标模拟中计算量较大的位置解算工作交由GPU并行处理,采用顶点着色器进行空间目标的位置解算,采用片元着色器进行空间目标显示效果的设置,最后采用实际数据和模拟数据相结合的方式验证了该文的方法性能和效果.实验结果表明:提出的空间目标可视化表达方法即使在目标接近50万颗时,可视化模拟消耗的时间也只有50 ms左右,完全能满足实时性的要求,同时片元着色器的设置也使空间目标可视化效果更加逼真.