地理空间数据组织及调度的研究与实现-摄影测量与遥感专业论文.docxVIP

目 录 摘 要 Abstract 1 绪论 1 1.1 研究背景与意义 1 1.1.1 研究背景 1 1.1.2 研究意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.2.1 数据组织与调度关键技术的研究进展 2 1.2.2 地理信息系统研究 5 1.3 研究内容及章节安排 6 1.3.1 研究工作和内容 6 1.3.2 论文内容组织 7 2 空间数据预处理 9 2.1 基础地理信息数字产品介绍 9 2.1.1 4D 产品概念 9 2.1.2 营口沿海现有空间数据简介 10 2.2 营口空间数据处理过程 10 2.2.1 数据预处理的关键技术 11 TOC \o 1-1 \h \z \u HYPERLINK \l _TOC_250002 2.2.2 DOM 的纠正 13 HYPERLINK \l _TOC_250001 2.2.3 DLG 的获取与导入 16 HYPERLINK \l _TOC_250000 2.2.4 DEM 的获取与应用 21 2.3 本章小结 23 3 数据组织与调度的关键技术 24 3.1 数据的组织方法 24 3.1.1 影像金字塔结构的建立 24 3.1.2 数据分块技术 25 3.1.3 线性四叉树索引 25 3.1.4 地形简化技术 27 3.1.5 影像数据与地形数据的存储 27 3.2 目标数据块的调度 31 3.2.1 数据可视化流程 31 3.2.2 数据缓存机制的建立 31 3.2.3 动态数据调度策略 32 3.3 营口数据组织与调度的实现 34 ArcGlobe 简介 34 基于 ArcGlobe 的关键技术实现 34 3.4 本章小结 39 4 营口地理空间数据综合浏览系统的设计与开发 40 4.1 设计目标 40 4.2 系统功能设计 40 4.2.1 影像实时显示操作 41 4.2.2 三维显示与叠加分析 41 4.2.3 开发软件的选择 41 4.3 系统开发环境 42 4.3.1 硬件环境 42 4.3.2 软件环境 42 4.4 系统的开发流程 42 4.5 系统功能的实现 43 4.5.1 系统主界面 43 4.5.2 影像浏览 43 4.5.3 数据加载 46 4.5.4 三维漫游 47 4.5.5 系统功能介绍 49 4.6 本章小结 52 总结与展望 53 参 考 文 献 55 附录 A 附录内容名称 57 作 者 简 历 58 学位论文数据集 59 - - PAGE 10 - 1 绪论 1.1 研究背景与意义 研究背景 随着数字城市的深入研究以及空间信息技术的不断发展，各行各业数字化、信息化建 设的进度不断提高。以 4D 产品（DLG-数字线划图、DRG-数字栅格图、 DOM-数字正射 影像、DEM-数字高程模型）为代表的数字化地理空间数据越来越普遍应用于经济和国防 建设、社会和人民生活等领域，成为空间数据的重要组成部分。而遥感信息的获取为城市 规划和管理提供大量的数字化基础资源，是建立城市地理信息系统的基础数据，也是数字 城市建立的主要应用技术。 但随着遥感技术的快速发展，这些栅格影像数据描述的范围和精度不断地扩大和提 高，数据量可达到 TB 级或更大的数据量。影像数据和地形数据的特征之一就是海量性。 小范围内无论是数据实时浏览还是三维可视化数据量都较小，存储、管理、调度问题都不 突出。而大范围条件下，数据量动辄以 GB 甚至 TB 级论，例如，营口市沿海经济带约 0.5 米分辨率彩色 DOM（数字正射影像），其数据量约为 40.3GB。1000×1000 平方公里内，1 米分辨率该数据可高达 2800GB，约为 2.7TB。这样庞大的数据实时显示是非常困难的，对 计算机硬件和应用软件的要求都非常高，因此需要对庞大的数据量进行组织管理。如果仍 用小范围地区数据的管理办法，没有科学的对数据存储、管理、调度，任何系统都会不堪 重负而崩溃。 如何组织和快速调度这些海量数据，便成为迫切需要解决的理论与实践问题。目前， 处理海量数据的研究主要集中在海量数据的存储、管理、调度和地形模型的构建等方面。 研究意义 2009 年 7 月 1 日，国务院批准了《辽宁沿海经济带发展规划》。至此，辽宁沿海区域 被作为整体开发区域纳入到国家战略。作为东北老工业基地的核心——辽宁省，迎来新的 振兴和发展机遇。 此次国务院审批通过的规划以辽宁此前提出的“五点一线经济带”发展规划为核心， 并将原规划的范围进一步扩大。“五点一线”经济战略是指大连，丹东，营口，葫芦岛等 城市，立足城市发展的实际情况，对城市进行合理布局，规划和管理，从而带动整个城市 的经济发展，达到“以点连线、以线