一种矢量数据快速调度方法的研究

发布时间：2019-09-30 12:32

【摘要】：矢量数据是地理信息系统中的一种重要数据模型，它以空间离散点的形式表达地图图形，通过记录坐标的方式，精确地表现点、线、面地理实体。地理信息系统中的大部分空间分析需依据矢量数据进行，，然而随着地理环境可视化规模地增大，矢量数据所包含的几何信息和属性信息可能远远超过了计算机系统的实时处理能力。如何在有限的计算机运算能力下，实时、高效地组织调度矢量数据，从而进行流畅的数据遣染，成为许多学者的研究课题。针对这一问题，在参考、借鉴国内外研究成果后，文本设计了一种基于Hilbetr-R树空间索引的矢量数据调度方法，并予以实现。本文主要研究内容如下：讨论了目前国内外对于矢量数据可视化的主要方法和内容，分析了矢量数据调度对于矢量数据可视化的影响，介绍了空间索引技术以及以Hilbetr-R树为基础的一种空间索引，并流程式的描述了矢量数据可视化的方法，同时指出了矢量数据调度是矢量数据可视化过程中的重要环节。设计了一种面向LOD (Levels of Detail，多层次细节），以Hilbetr-R树为基础的基本矢量数据调度策略，用以进行矢量数据的快速调度，即通过LOD实现不同细节层级之间的调度，通过Hilbetr-R树实现同一层级的数据调度，并将两者协调统一，共同完成矢量数据的空间调度。在基本调度策略的基础上，引用了三种优化辅助调度方式，预取机制、多线程机制以及缓存机制对基本调度策略进行优化。以Hilbetr-R树码值为核心实现了简单的预取策略；以生产者和消费者理论建立了I/O线程、视图遣染线程协同工作的多线程机制；通过内存、内存缓存、本地缓存文件三者统一完成了缓存机制。最后，为证实这种矢量数据调度方法的效率，设计开发并实现了一个三维矢量数据可视化系统，通过相同数据在不同调度方法下的性能对比，验证了本方法的可行性。
【图文】：

示意图,示意图,数据模型,空间数据网

图 3-2 LOD 示意图Fig.3-2 Schematic diagram of LODD 技术的应用，可以在保留空间数据的信息完整性的前提下，减景的困难程度，从而对视图渲染的速度进行全面的提升。目前，多集中于空间数据网格化以及相邻层级间的无缝衔接，前者在于 LOD 数据模型，减少人的干预程度；后者在于渲染时，不会因为级造成裂痕的出现，即两个层级的 LOD 层次细节不能比较好的般来讲，LOD 数据模型是根据系统或场景对空间数据表现能力的数据制作成不同层级或尺度的数据层，从而提高视图的渲染效率体验感。按照 LOD 数据模型的生成类型，分为以下两类：1）离散式：在对空间数据预处理时，通过大量人工干预，将空

示意图,Hilbert曲线,示意图,调度方法

第 3 章矢量数据调度方法—— 曲线左转 90 度。ert 曲线的迭代过程如下：将 Hilbert 曲线n 1H 的坐标减半；将n 1H 对称至21y =上，并将21y =上的图形逆时针旋转 9将这两条曲线对称至21x =右侧；设(1)21+ =nm ，分别连接 m m21,21和 + m m21,21、 + m、 m m211 ,和 m+m211 ,，得到nH 。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P208

【参考文献】