基于地形影像可视化技术探讨

郑孝波

(西安航空学院，陕西 西安 710077)

基于地形影像可视化技术探讨

郑孝波

(西安航空学院，陕西 西安 710077)

近年来，地理信息系统技术不断发展，计算机三维建模及其相关显示技术依然成为当前地理信息研究领域中的宠儿，成为各方努力研究的热点课题。随着相关技术的不断发展与完善，在资源调查及国土管理等领域中，计算机三维建模显示技术得到了广泛的应用且取得较好的成果。本文以当前我国该方面的发展情况为出发点，对图像显示问题进行分析。

图像显示技术 地形影像可视化

三维地形模型属于三维地理信息系统当中比较基础的一种模型，近年来，人们都比较关注三维可视化技术的发展，并将其作为热点研究方向。随着遥感技术以及卫星技术等相关科学技术的不断发展，各国对地球进行全方位立体观测的能力和相应的信息处理能力都有着显著的提升，让高分辨率高程数据以及相关的纹理数据技术得以实现。数据处理量的增大，给系统的内存以及管理工作提出了新的挑战，只有妥善的将这部分数据进行组织与管理才能保证信息的实际使用效率，所以在应用中必须要将视觉感受效果调至最佳，那么如何通过三维地形模型的管理及其调度来保证相互之间的关系，便成为地形可视化工作的主要研究内容，下文将对其进行分析。

一、数据的组织管理及内存调度

1. 数据管理方案

图像金字塔模型的本质就是分辨率递减集合，底部为分辨率较高的图像，向上顺次递减。将用户需求作为基本导向，对地图进行分割，形成多分辨率的层次，方便后续管理工作的进行，同时也可以帮助用户对其进行读取。所以可以通过金字塔模型的方式将原始数据分辨为基本的影响模型，提供相应的地形数据，从其中发现规律，建立起具有针对性的空间索引，便可以对一定范围内的所有数据进行极速搜集，保证空间连续显示。当前四叉树结构LOD是该方面工作人员广泛使用的计算方式，该模型当中的所有节点都相应的覆盖一部分区域，从节点的角度出发对区域进行渲染，达到层次植染的根本目的，保证实际工作效率。四叉树模型表示图及四叉树结构图如下图1、2所示[1]。

图1 .有效的四叉树模型表示

图2 .四叉树结构图

2. 数据调度及内存管理

首先需要针对窗口大小来设定空间坐标的范围，对满足空间需求的坐标范围内文件进行加载。鼠标在窗口内部移动时逐渐转变为空间坐标，二次计算窗口可以承载的空间范围，从算法的角度对瓦片文件的数量进行计算。代入代码可以计算出窗口位置加载空间自身索引值，从X、Y双方向入手对其进行查询，判断地形所处位置，再用下图3所示流程来实现[2]。

图3 .初始文件显示流程

3. 内存分配及管理

因为整体数据量比较大，所以能否合理的分配内存以及优化程序，便成为工作人员的首要参考因素。通过总结实践工作经验发现，鼠标在窗口移动的过程当中，窗口所显示出的图像必须要随时更新，保证文件集的完整性。窗口范围内可体现的图片更新之后，便要对上一层次的文件进行比较，从比较结果中选择共性因素留下，合理分配内存，将不必要的内容清空，方便后续文件的使用，具体流程如下图4所示[3]。

图4 .内存管理分配示意图

二、点云可视化系统

点云可视化系统需要在Windows XP系统下运行，在进行数据管理的时候使用了SQL SERVER 2005模式下的数据库，与此同时还将OpenGL当作所有图像染库，根据实际情况对系统进行划分。

1.数据的管理模块

该模块会直接影响到数据预处理工作最主要的实现部分，对具体的点云进行分割，通过上述措施为后续工作提供具有一定可靠性的数据。

2.可视化模块

点云可视化模块自身主要功能就是对处理后的数据进行显示，结合投影方式与渲染的方式等来完成图像浏览。

3.分析查询模块

该模块需要依靠点云可视化技术为基础，对用户提供的命令进行分析与查询，为后续的几何性分析与计算提供相应的数据与技术基础。

G322

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1007–6344（2015）01–0345–01