大规模地形无缝漫游技术研究*

针对大规模地形动态漫游提出实现流程和算法框架,基于分层分块地形LOD组织存储策略完成数据预处理,绘制阶段提出视点相关的地形调度和简化算法,利用多线程处理机制进行地形块裁剪和内外存数据交换,借助GPU硬件实现场景加速绘制算法,并提出分块地形和纹理数据的无缝拼接策略。真实数据实验的算法比较和性能测试结果表明,该方法具有支持数据量大,绘制效率高、实用性强等特点。     

无缝栅格数据小波金字塔构建

栅格数据金字塔是空间信息系统中的一类基本组织结构,基于小波的金字塔构建方法需要考虑数据分块导致的边界问题,现有算法或者未考虑边界问题,或者在消除边界缝隙问题时需增加大量的计算。针对分块数据小波变换的边界问题,提出分块数据的小波系数拼接算法,该算法对相邻子块边界系数进行叠加,使拼接后的小波系数等效于直接对大数据进行小波变换。在此基础上,提出无缝栅格数据小波金字塔构建方法:首先对大块数据进行分块多级小波变换,然后利用小波系数拼接算法完成对各块系数的无缝拼接。该金字塔结构消除了边界系数,实现了各子带小波系数的无缝组织。实验结果表明,拼接算法可大幅减少高层金字塔的数据量,且易于实现。     

多分辨率GIS矢量数据模型构建与三维显示方法研究

本文提出一种GIS矢量数据多分辨率模型的构建、组织及三维显示方法。在数据预处理阶段,首先对原始矢量数据（点、线、面）进行简化处理,抽取出若干不同分辨率的矢量层次,然后将各个矢量层次分块,自底向上建立矢量数据的四叉树结构。在实时绘制阶段,在基于四叉树的视锥裁减和基于屏幕误差度量的分块选取基础上,采用多态调度矢量数据分块。实验结果表明,本文提出的矢量数据组织和调度算法能较好地解决矢量数据量大与计算机实时处理能力有限的矛盾,满足大规模矢量数据三维可视化系统实时绘制需求。     

基于MPI的大规模栅格影像并行瓦片化算法

当前主流GIS软件以及互联网地图应用在WebGIS（网络地理信息系统）解决方案中都广泛采用地图切片（又称瓦片）,切片处理服务是实现影像在WebGIS上快速无缝浏览的关键技术。针对目前传统算法以及商业GIS软件在大数据量栅格影像快速瓦片化方面的不足,提出一种名为ParaTile的高效栅格影像快速瓦片化方法,ParaTile基于MPI共享外存的并行技术,利用多进程对原始栅格影像进行数据划分,每个进程对其所划分的区域进行独立读写和计算,而后再按照TMS或者Google Tile定义的标准将瓦片进行编码输出。实验采用不同级别大小的遥感影像进行测试,结果表明ParaTile在面对不同规模的数据时,无论从速度还是算法稳定性上都较现有算法和工具具有显著优势,特别是当数据量越大时,这种优势愈加明显。     

动态按需加载算法在GIS地图中的应用

针对传统数据加载算法存在数据冗余多、加载慢的问题,从地图显示技术现状与用户需求出发,提出动态按需加载算法,通过对图形元素进行分块与建立分块索引实现地理信息系统地图数据的快速查询、加载、显示。测试及分析结果表明,该算法很大程度上减少了系统加载数据量和数据冗余,提高了数据加载速率。     

用分块调度置换算法快速浏览SAR带状海量影像

遥感影像处理中原始影像数据量大,常呈条带状分布,一般不直接作为各种专业图像处理软件数据源,而是快速浏览影像并从带状分布的影像中提取某一部分(段)作为再处理的数据源。对此应用该文提出了分块调度置换算法快速浏览SAR海量影像数据技术,能实现海量数据快速浏览,实时保存指定范围数据为新影像文件。     

面向海量点云快速显示的叠加型金字塔索引结构研究

针对激光雷达三维点云数据量大,当计算机内存有限时进行点云读取与处理存在严重滞后的问题,提出了一种叠加型金字塔索引结构。首先,采用一种基于点云最小外包络的不均匀分块策略,将点云数据划分成若干独立的数据块;待分块完成后,利用提出的叠加型索引结构对每个分块构建金字塔;最后,将生成的金字塔按照指定的文件结构存储,生成索引文件。利用机载实测点云数据开展了验证实验,结果表明:该算法有效地降低了索引文件占据的计算机空间资源,实现了海量三维点云数据在有限内存空间的快速显示。     

基于非一致分层分块金字塔的海量影像快速漫游方法

本文主要讨论海量影像快速漫游的问题。在现有的影像金字塔的基础上,本文提出了非一致分层分块金字塔结构,提出一种适于此结构的影像数据调度算法。该算法能够实现平移、缩放以及二者相结合的漫游形式。实验表明,本方法能够实现无限量影像数据的实时漫游,保证画面具有最佳的分辨率,并具有较快的速度和较高的平稳性。     

嵌入式环境下大数据量像素地图配准

在嵌入式系统中,由于内存资源有限,若将大数据量像素地图一次性读入内存进行处理是不切实际的。该文通过构建图像金字塔模型,将像素地图分块、分层处理,对分块后的各标准块图像进行配准,利用其地理坐标与像素坐标之间的映射关系实现了标准块的无缝拼接,并通过实验验证了其有效性。     

基于PDA的矢量图形的快速显示

基于PDA的矢量图形的快速显示一直是移动GIS研究的一个重要方面。本文针对PDA的特点,提出了数据分块加载,分级显示的数据结构模型,实验结果表明该数据模型能够显著的提高大数据量的矢量地图数据的显示速度,可用于PDA上矢量数据的快速显示。