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时空数据的三维动态可视化技术研究

作　者: 欧阳斯达
导　师: 唐新明
学　校: 中国测绘科学研究院
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 时空数据 时空建模 时空筛选 时空过程模拟 三维动态可视化
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


时态地理信息系统的应用需要以时空数据的可视化作为基础,所以论文的研究目的在于实现时空数据的三维动态可视化,通过将现有的计算机动态可视化技术应用于时态GIS中,真实的生动的反映时空数据的时空信息和变化过程。论文的主要研究内容包括:(1)对已有的三维和动态可视化技术做针对性的研究,并分析时空数据的内容、描述方法与特点,从而提出时空数据的三维动态可视化的具体需求及评价指标;(2)研究并设计可行的时空数据的三维动态可视化技术策略;(3)研究并设计通用的三维时空数据模型及多源数据的时空建模技术,以完成可视化的数据准备;(4)研究并设计时空筛选机制;(5)研究实践时空过程模拟方法;(6)研究实践了速度优化手段。在以上研究的基础上,研发时空数据三维动态可视化应用系统,并通过两个应用案例实现时空数据的三维动态可视化与基于三维动态可视化的时空分析方法,最终得到可行的实用的时空数据的三维动态可视化技术方法。论文所得到的时空数据三维动态可视化技术,不仅实现了三维GIS与时态GIS的结合,而且可以应用于多种时空数据的可视化,并得到准确的流畅的可视化结果。进一步的以基于插值和基于粒子系统的时空过程模拟后,能逼真的重现时空数据的发展变化过程。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究目标  11
  1.3 研究意义  11-12
  1.4 论文结构  12-14
第二章 研究现状与分析  14-24
  2.1 时空数据三维动态可视化的范畴  14-15
    2.1.1 相关可视化的定义  14-15
    2.1.2 时空数据三维动态可视化的定义  15
  2.2 时空数据  15-20
    2.2.1 时空数据的概念  15-16
    2.2.2 时空数据的描述方法  16-19
    2.2.3 时空数据的特征分析  19-20
  2.3 三维动态可视化  20-24
    2.3.1 三维GIS 可视化的发展现状  20-22
    2.3.2 时态GIS 动态可视化的发展现状  22-23
    2.3.3 可视化技术现状分析  23-24
第三章 三维与动态可视化基础  24-36
  3.1 三维可视化技术基础  24-27
    3.1.1 OSG 三维图形库  24-26
    3.1.2 图形渲染管线  26-27
  3.2 动态可视化技术基础  27-36
    3.2.1 osg::AnimationPathCallBack 路径动画  27-30
    3.2.2 osg::Sequence 帧动画  30-32
    3.2.3 osg::Switch 数据开关  32-34
    3.2.4 osgParticle 粒子系统  34-36
第四章 时空数据三维动态可视化技术方案设计  36-42
  4.1 需求与方法分析  36-40
    4.1.1 可视化特点分析  36
    4.1.2 可视化需求与评价指标  36-38
    4.1.3 技术目标与定位  38-39
    4.1.4 技术策略分析  39-40
  4.2 时空数据三维动态可视化技术路线  40-42
第五章 关键技术研究与实现  42-55
  5.1 时空建模技术  42-45
    5.1.1 三维时空数据模型  42-44
    5.1.2 时空建模流程  44-45
  5.2 时空筛选机制  45-47
    5.2.1 时空筛选原理  45-46
    5.2.2 时空筛选流程  46-47
  5.3 时空过程模拟  47-50
    5.3.1 基于时间插值的模拟  47-49
    5.3.2 基于粒子系统的模拟  49-50
  5.4 速度优化策略  50-55
    5.4.1 三维地形优化  50-52
    5.4.2 地物模型简化  52-55
第六章 时空数据三维动态可视化技术应用实践  55-71
  6.1 实验系统设计  55-60
    6.1.1 系统目标与定位  55-56
    6.1.2 系统功能结构  56-60
  6.2 应用案例及结果  60-71
    6.2.1 案例概况  60-63
    6.2.2 应用结果及评价  63-71
第七章 结论  71-74
  7.1 研究工作总结  71
  7.2 研究成果与创新点  71-72
  7.3 进一步展望  72-74
参考文献  74-79
发表的论文及参与的项目  79-80
致谢  80

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 一般性问题 > 测绘数据库与信息系统
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