本文關(guān)鍵詞：基于WebGL的地理信息三維可視化技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 地理信息 HTML5 WebGL Cesium引擎 三維可視化

【摘要】：大數(shù)據(jù)時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)三維可視化已經(jīng)成為地理過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬、可視分析、協(xié)同決策等方面必不可少的核心技術(shù)。傳統(tǒng)的三維地理數(shù)據(jù)可視化軟件,長(zhǎng)期停留在胖客戶端模式。用戶一般需要下載客戶端插件,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力、瀏覽器兼容性差,而且存在巨大安全隱患,網(wǎng)絡(luò)集成應(yīng)用也較為困難。隨著互聯(lián)網(wǎng)三維快速發(fā)展,無(wú)插件、輕量級(jí)三維地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)條件已經(jīng)逐步成熟。在數(shù)據(jù)可視化及數(shù)據(jù)挖掘迅速發(fā)展的今天,為了更直接的展示數(shù)據(jù)的魅力,使更廣泛的用戶更簡(jiǎn)單地獲得可視化效果,本論文以“移動(dòng)互聯(lián)”為契機(jī),以4G高速網(wǎng)絡(luò)帶寬、HTML5富客戶端技術(shù)、瀏覽器三維標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),以地理數(shù)據(jù)三維交互可視服務(wù)為核心,對(duì)WebGL三維可編程渲染流程、GPU高性能著色模型進(jìn)行研究,在web瀏覽器上運(yùn)用HTML5和Web GL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了地理信息三維可視化。本論文在已有研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)分析了當(dāng)前地理信息三維可視化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和主要問(wèn)題,闡明了研究地理信息三維可視化的目的及意義,研究并闡述了HTML5、JavaScript、WebGL等技術(shù),對(duì)WebGL可編程渲染技術(shù)和Web無(wú)插件三維可視化技術(shù)做了詳細(xì)的研究,并在這個(gè)基礎(chǔ)上借助WebGL技術(shù)開(kāi)發(fā)了三維地球環(huán)境平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了瀏覽器中無(wú)插件的三維可視化平臺(tái)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有流行的虛擬地球環(huán)境的總結(jié)和比較,詳細(xì)論述了選擇Cesium引擎的優(yōu)勢(shì)和原因,在GIS可視化領(lǐng)域擁有很多優(yōu)越特性的Cesium 3D地圖引擎,支持WebGL硬件加速,非常適合動(dòng)態(tài)地理數(shù)據(jù)的展示,是一個(gè)跨平臺(tái)、開(kāi)源、非常有前途的WebGIS引擎。本論文是基于網(wǎng)絡(luò)端的,通過(guò)漸進(jìn)式傳輸解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i,根據(jù)Cesium引擎的需求和特點(diǎn),對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、壓縮、轉(zhuǎn)換、處理和整合,使之成為平臺(tái)可讀的地理數(shù)據(jù),最后通過(guò)可視化平臺(tái)展示出來(lái)。論文對(duì)平臺(tái)的需求和功能進(jìn)行了說(shuō)明,運(yùn)用WebGL技術(shù),將Cesium引擎的服務(wù)發(fā)布出來(lái),同時(shí),在平臺(tái)上添加控件,以人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)三維可視化為例,將全國(guó)各個(gè)省份的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展示在三維地球環(huán)境中,并且支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢和三維漫游等功能,完成了地理信息三維可視化平臺(tái)服務(wù)的發(fā)布。
【關(guān)鍵詞】：地理信息 HTML5 WebGL Cesium引擎 三維可視化
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P208
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 綜述10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 GIS三維可視化的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 基于WebGL的GIS三維可視化發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目的和意義15-16
• 1.4 本文研究的主要工作16-17
• 1.5 論文組織17-18
• 2 基于WebGL的地理信息三維可視化相關(guān)技術(shù)及理論18-33
• 2.1 HTML5技術(shù)18
• 2.2 JavaScript18-20
• 2.2.1 JavaScript腳本18-19
• 2.2.2 JSON數(shù)據(jù)交換19-20
• 2.3 WebGL技術(shù)20-25
• 2.3.1 WebGL圖形硬件21-23
• 2.3.2 矩陣變換23-25
• 2.4 node后臺(tái)服務(wù)25-26
• 2.5 WebGL虛擬地球26-32
• 2.5.1 WebGL Earth27
• 2.5.2 OpenWebGlobe27-28
• 2.5.3 Google Earth28
• 2.5.4 World Wind28-29
• 2.5.5 Cesium平臺(tái)29-31
• 2.5.6 基礎(chǔ)平臺(tái)選型31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 3 數(shù)據(jù)組織和網(wǎng)絡(luò)傳輸33-39
• 3.1 三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)組織33-34
• 3.2 頂點(diǎn)層次矢量數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)34-35
• 3.2.1 矢量數(shù)據(jù)壓縮算法基礎(chǔ)34-35
• 3.2.2 頂點(diǎn)層次矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型35
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理數(shù)據(jù)漸進(jìn)式傳輸35-38
• 3.3.1 基于HTTP協(xié)議的矢量文件下載傳輸模式36-37
• 3.3.2 基于網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)規(guī)范的矢量信息傳輸模式37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 基于WebGL的地理信息三維可視化關(guān)鍵技術(shù)39-53
• 4.1 整體框架39
• 4.2 基于WebGL的三維場(chǎng)景地圖瓦片漸進(jìn)式可視化39-45
• 4.2.1 瓦片金字塔數(shù)據(jù)服務(wù)39-42
• 4.2.2 基于WebGL流水線的瓦片著色器42-45
• 4.2.3 漸進(jìn)式球體格網(wǎng)剖分與GPU渲染45
• 4.3 自定義Shader的矢量數(shù)據(jù)精細(xì)可視化45-52
• 4.3.1 基于SLD描述的矢量要素可視化46-49
• 4.3.2 CZML描述下矢量數(shù)據(jù)時(shí)間序列動(dòng)態(tài)著色49-51
• 4.3.3 自定義shader下矢量數(shù)據(jù)多通道渲染51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)53-73
• 5.1 地理信息三維可視化需求分析53-54
• 5.1.1 總體需求53
• 5.1.2 功能需求53-54
• 5.2 Cesium平臺(tái)功能開(kāi)發(fā)54-59
• 5.2.1 Cesium視圖54-56
• 5.2.2 地圖圖層56
• 5.2.3 地形配置56-57
• 5.2.4 坐標(biāo)變換57-58
• 5.2.5 3D模型58-59
• 5.3 地理信息三維可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)59-62
• 5.3.1 總體設(shè)計(jì)59-60
• 5.3.2 設(shè)計(jì)實(shí)施環(huán)境60
• 5.3.3 技術(shù)路線60-61
• 5.3.4 關(guān)鍵技術(shù)61-62
• 5.4 地理信息三維可視化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)62-72
• 5.4.1 地圖數(shù)據(jù)服務(wù)部署62-64
• 5.4.2 地理信息數(shù)據(jù)交換與處理64-66
• 5.4.3 地理信息三維可視化實(shí)現(xiàn)66-70
• 5.4.4 Web瀏覽器測(cè)試70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)和展望73-76
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)74
• 6.3 不足與展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果80

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 樊廷杰;基礎(chǔ)地理信息的安全管理[J];三晉測(cè)繪;2000年02期

2 苗前軍;加快科技創(chuàng)新 推進(jìn)地理信息的產(chǎn)品化和社會(huì)化[J];測(cè)繪通報(bào);2002年06期

3 顧納,周星,劉麗芬,吳劍鋒;關(guān)于美中基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品及其分發(fā)模式的思考[J];北京測(cè)繪;2003年04期

4 何建邦;《地理信息國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》即將出版[J];地球信息科學(xué);2003年02期

5 ;全國(guó)地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第二屆委員會(huì)近期成立[J];地理信息世界;2004年02期

6 西風(fēng);走在地理信息世界[J];地理信息世界;2005年04期

7 本刊編輯部;;《地理信息世界》豐富多彩[J];地理信息世界;2005年06期

8 本刊編輯部;;《地理信息世界》編輯委員會(huì)第三次會(huì)議召開(kāi)[J];地理信息世界;2006年03期

9 ;省局與省交通廳簽訂地理信息數(shù)據(jù)資源共享與合作的協(xié)議書[J];江西測(cè)繪;2006年04期

10 ;黑龍江省地理信息產(chǎn)業(yè)園一期工程竣工 海天地理信息公司等首批企業(yè)遷入運(yùn)營(yíng)[J];測(cè)繪與空間地理信息;2007年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳建華;;GIS地理信息與虛擬仿真規(guī)劃生態(tài)美麗城鎮(zhèn)的作用[A];廣東省測(cè)繪學(xué)會(huì)第九次會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

2 張獻(xiàn);田震;肖京國(guó);賈建軍;李改肖;;面向水下應(yīng)用的海洋地理信息制圖表示研究[A];第二十一屆海洋測(cè)繪綜合性學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 齊清文;;地理信息科學(xué)方法論研究[A];中國(guó)地理學(xué)會(huì)百年慶典學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2009年

4 羅名海;;武漢市地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐[A];科技支撐 科學(xué)發(fā)展——2009年促進(jìn)中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇文集[C];2009年

5 申健;生力杰;平安;張霞;;基于地理信息的電信設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十六屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

6 張紅衛(wèi);陳懷亮;張弘;劉愛(ài)華;;基于地理信息的河南省風(fēng)能資源時(shí)空分布及利用分析[A];第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)氣候資源應(yīng)用研究分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

7 甘泉;劉建川;;四川省測(cè)繪地理信息應(yīng)急保障體系建設(shè)與實(shí)踐[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第12分會(huì)場(chǎng)-測(cè)繪服務(wù)災(zāi)害與應(yīng)急管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

8 蔣景瞳;劉若梅;;國(guó)際地理信息標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展[A];紀(jì)念中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)成立四十周年論文集[C];1999年

9 顧學(xué)明;;地理信息的社會(huì)化和系統(tǒng)互操作性[A];中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第三次代表大會(huì)暨第七屆年會(huì)論文集[C];2003年

10 李建利;;激光雷達(dá)快速獲取地理信息的應(yīng)用研究[A];中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第三次代表大會(huì)暨第七屆年會(huì)論文集[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王春卿邋張秋義;全國(guó)地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)確定今年工作要點(diǎn)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2008年

2 丁全利　高原;七部門聯(lián)合開(kāi)展地理信息市場(chǎng)專項(xiàng)整治[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2009年

3 吳向東　王永太 (記者 吳向東);吉林海南啟動(dòng)地理信息市場(chǎng)專項(xiàng)整治工作[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2009年

4 徐小風(fēng)　姚樹(shù)根 擺文清 王志寧 劉中蘇 (記者 徐小風(fēng) 擺文清 王志寧 劉中蘇);陜西 江蘇 吉林 寧夏 部署地理信息市場(chǎng)整治工作[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2009年

5 本報(bào)記者 紅艷;整頓地理信息市場(chǎng)秩序 保障國(guó)家安全和利益[N];內(nèi)蒙古日?qǐng)?bào)(漢);2009年

6 記者 興科　實(shí)習(xí)生 覃志彬;我區(qū)開(kāi)展地理信息市場(chǎng)專項(xiàng)整治行動(dòng)[N];新疆日?qǐng)?bào)(漢);2009年

7 記者 孫延峰;認(rèn)真履行職責(zé) 嚴(yán)肅查處地理信息市場(chǎng)違法行為[N];中國(guó)工商報(bào);2009年

8 劉江;貴州出臺(tái)整頓和規(guī)范地理信息市場(chǎng)秩序工作意見(jiàn)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2009年

9 樊省狀;確保順利完成地理信息市場(chǎng)專項(xiàng)整治[N];濟(jì)寧日?qǐng)?bào);2009年

10 記者 閆靜霞;寧夏八部門聯(lián)合整治地理信息市場(chǎng)[N];人民郵電;2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 成燕輝;符合共享和一致性原則的地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系研究[D];武漢大學(xué);2005年

2 劉嶸;集群式網(wǎng)格地理信息服務(wù)注冊(cè)中心的構(gòu)建研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

3 田文文;基于自發(fā)地理信息的空間數(shù)據(jù)變化發(fā)現(xiàn)與更新方法研究[D];武漢大學(xué);2013年

4 王紅;基礎(chǔ)地理信息地形數(shù)據(jù)庫(kù)信息量度量方法研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

5 吳升;分布式GIS組件平臺(tái)的研究與實(shí)踐[D];解放軍信息工程大學(xué);2001年

6 王興玲;基于XML的地理信息Web服務(wù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2002年

7 李勤超;基于本體的地理信息語(yǔ)義轉(zhuǎn)換模型與方法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

8 邢漢發(fā);面向更新的網(wǎng)絡(luò)化空間標(biāo)報(bào)模型研究[D];中南大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 沈?qū)汖?內(nèi)蒙古測(cè)繪地理信息行政管理問(wèn)題與對(duì)策研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 任俊儒;基于FME的GIS數(shù)據(jù)處理研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 華劍鋒;“清三河”地理信息數(shù)據(jù)集成與全景服務(wù)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 陳帥;數(shù)字喀什公共信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

5 王克永;面向網(wǎng)頁(yè)文本的地理信息要素提取與空間定位方法研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 牛藝博;基于WebGL的地理信息三維可視化技術(shù)研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

7 李敏;面向公眾服務(wù)的基礎(chǔ)地理信息細(xì)化研究[D];山東科技大學(xué);2009年

8 王劍鋼;基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的地理信息指引系統(tǒng)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

9 徐青偉;基于地理信息的軍用標(biāo)繪平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2003年

10 楊帆;基于本體的地理信息表示與檢索[D];江蘇科技大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：548466