基于WebGL的地理信息数据三维可视化方法研究
发布时间：2021-07-11 01:23
计算机技术与网络技术的发展使面向网络的三维可视化成为计算机领域的重要发展方向。而大数据时代的到来让其在GIS动态仿真、灾害模拟、辅助决策等方面具有不可替代的作用。用户在使用传统三维可视化软件时,往往需要下载大量插件,不仅存在系统兼容性差,网络集成应用困难等缺点,还存在一定的安全隐患。Web3D技术的成熟与完善,三维地理信息系统开发也呈现出无插件、轻量级的特点。随着智慧城市和数字中国的概念日益成熟,地理信息数据受到了各行各业的广泛关注。在大数据时代,各行业对地理信息数据的需求不断增加,许多跨学科人员和非专业人士也被这一领域所吸引,引发了对数据共享和可视化的新要求。当前大数据背景下,地理信息数据种类丰富,来源多样,数据量大,如何在Web环境下进行高效的传输和组织,并找到一种方便快捷的方式进行可视化表达,是亟需解决的问题。本文主要研究内容如下:1)在已有研究的基础上,总结了数据可视化技术、地理信息数据三维可视化技术和Web 3DGIS软件的发展现状,详细阐述了网络三维可视化技术在当前网络大数据环境下的应用与研究意义。2)着眼于地理信息数据的多元化三维可视化服务,研究了WebGL三维可编程渲染...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究现状
1.2 研究背景
1.2.1 数据可视化发展现状
1.2.2 地理信息数据三维可视化研究现状
1.2.3 Web 3DGIS软件研究现状
1.3 论文的研究内容及组织结构
1.3.1 论文的研究内容
1.3.2 论文的组织结构
2 基于WebGL三维可视化的相关技术及软件平台
2.1 可视化技术
2.1.1 数据可视化
2.1.2 GIS可视化
2.1.3 WebGIS可视化实现
2.2 Web相关技术
2.2.1 HTML5 技术
2.2.2 JavaScript
2.3 WebGL技术
2.3.1 WebGL简介
2.3.2 WebGL渲染机理
2.4 Cesium开源数字地球平台
2.4.1 Cesium简介
2.4.2 Cesium架构
3 网络环境下地理信息数据预处理与组织
3.1 地形影像数据处理
3.1.1 DEM数据分块和LOD简化
3.1.2 影像数据分块与LOD简化
3.2 三维复杂地物实体模型数据处理
3.2.1 网络三维模型格式GLTF与3DTile
3.2.2 三维模型简化与转换
3.3 矢量专题数据处理
3.3.1 矢量数据压缩策略
3.3.2 矢量数据压缩算法基础
3.3.3 矢量要素数据转换
3.4 本章小结
4 基于WebGL的地理信息数据可视化方法
4.1 基于WebGL的影像地形可视化
4.1.1 地球地形影像瓦片数据可视化流程
4.1.2 Cesium加载地形及影像服务
4.2 基于WebGL的矢量数据精细可视化
4.2.1 Cesium空间对象可视化
4.2.2 自定义几何要素可视化
4.3 基于WebGL的三维复杂地物模型可视化
4.3.1 Cesium电力杆塔模型可视化
4.3.2 Cesium加载3DTiles场景可视化
4.4 本章小结
5 实验原型系统设计与应用
5.1 原型系统设计
5.1.1 系统总体设计思路
5.1.2 系统总体设计结构
5.2 原型系统设计实现
5.2.1 系统设计环境
5.2.2 浏览器客户端三维可视化子系统实现
5.3 基于WebGL的 Divvy单车数据可视化实现
5.3.1 Divvy单车数据源
5.3.2 Divvy单车数据多样可视化
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HTML5＿Canvas的3D粒子图形动画的设计[J]. 王青. 中国科技信息. 2019(05)
[2]基于GDAL的遥感影像快速浏览平台的构建[J]. 苗志鹏,戴激光,陈子豪. 测绘与空间地理信息. 2019(02)
[3]基于WebGL的三维数字城市的设计与实现[J]. 王星捷,李春花. 计算机技术与发展. 2019(04)
[4]基于WebGIS的地理信息系统开发应用[J]. 岳军红,王涛,任英桥,王圆圆. 微型电脑应用. 2018(12)
[5]浅析三维GIS及其在智慧城市中的应用[J]. 刘万斌. 科学技术创新. 2018(35)
[6]智慧城市地理信息数据动态更新体系构建探索[J]. 侯祥意,冯振俭,吕杰. 企业科技与发展. 2018(10)
[7]基于Web3D技术的大学物理虚拟实验的构建与教学应用研究[J]. 黄金栋. 电脑知识与技术. 2018(24)
[8]基于Cesium的三维GIS可视化平台的设计及实现[J]. 谭红伟,陆振杰,张翼. 测绘. 2018(04)
[9]数据可视化技术现状与发展研究[J]. 李公立,刘佃兴,黄仲元. 山西建筑. 2018(19)
[10]基于OpenCL的Gzip数据压缩算法[J]. 赵雅倩,李龙,郭跃超,史宏志,郭振华,魏士欣,陈继承. 计算机应用. 2018(S1)
博士论文
[1]基于结构的三维建筑物模型多分辨率表达方法[D]. 孙轩.武汉大学 2013
[2]构建三维数字地球的关键技术研究[D]. 张立强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
硕士论文
[1]基于WebGL的三维GIS在城市规划中的应用研究[D]. 徐瑞.武汉大学 2018
[2]面向GIS的多维时空可视化Web组件库的开发与应用[D]. 赵如意.华东师范大学 2018
[3]基于Cesium平台的多维地球空间数据可视化[D]. 王忠樑.华东师范大学 2018
[4]基于WebGL的管网三维地理信息系统构建及应用[D]. 李政和.东南大学 2017
[5]基于HTML5和WebGL的三维地形可视化方法研究[D]. 王艺.中国石油大学(华东) 2016
[6]基于Web的地理信息数据三维可视化技术研究[D]. 易天洋.国防科学技术大学 2015
[7]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[8]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[9]大数据时代背景下的数据可视化概念研究[D]. 曾悠.浙江大学 2014
[10]移动医学影像可视化系统[D]. 徐星.浙江大学 2013
本文编号：3277043
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究现状
1.2 研究背景
1.2.1 数据可视化发展现状
1.2.2 地理信息数据三维可视化研究现状
1.2.3 Web 3DGIS软件研究现状
1.3 论文的研究内容及组织结构
1.3.1 论文的研究内容
1.3.2 论文的组织结构
2 基于WebGL三维可视化的相关技术及软件平台
2.1 可视化技术
2.1.1 数据可视化
2.1.2 GIS可视化
2.1.3 WebGIS可视化实现
2.2 Web相关技术
2.2.1 HTML5 技术
2.2.2 JavaScript
2.3 WebGL技术
2.3.1 WebGL简介
2.3.2 WebGL渲染机理
2.4 Cesium开源数字地球平台
2.4.1 Cesium简介
2.4.2 Cesium架构
3 网络环境下地理信息数据预处理与组织
3.1 地形影像数据处理
3.1.1 DEM数据分块和LOD简化
3.1.2 影像数据分块与LOD简化
3.2 三维复杂地物实体模型数据处理
3.2.1 网络三维模型格式GLTF与3DTile
3.2.2 三维模型简化与转换
3.3 矢量专题数据处理
3.3.1 矢量数据压缩策略
3.3.2 矢量数据压缩算法基础
3.3.3 矢量要素数据转换
3.4 本章小结
4 基于WebGL的地理信息数据可视化方法
4.1 基于WebGL的影像地形可视化
4.1.1 地球地形影像瓦片数据可视化流程
4.1.2 Cesium加载地形及影像服务
4.2 基于WebGL的矢量数据精细可视化
4.2.1 Cesium空间对象可视化
4.2.2 自定义几何要素可视化
4.3 基于WebGL的三维复杂地物模型可视化
4.3.1 Cesium电力杆塔模型可视化
4.3.2 Cesium加载3DTiles场景可视化
4.4 本章小结
5 实验原型系统设计与应用
5.1 原型系统设计
5.1.1 系统总体设计思路
5.1.2 系统总体设计结构
5.2 原型系统设计实现
5.2.1 系统设计环境
5.2.2 浏览器客户端三维可视化子系统实现
5.3 基于WebGL的 Divvy单车数据可视化实现
5.3.1 Divvy单车数据源
5.3.2 Divvy单车数据多样可视化
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HTML5＿Canvas的3D粒子图形动画的设计[J]. 王青. 中国科技信息. 2019(05)
[2]基于GDAL的遥感影像快速浏览平台的构建[J]. 苗志鹏,戴激光,陈子豪. 测绘与空间地理信息. 2019(02)
[3]基于WebGL的三维数字城市的设计与实现[J]. 王星捷,李春花. 计算机技术与发展. 2019(04)
[4]基于WebGIS的地理信息系统开发应用[J]. 岳军红,王涛,任英桥,王圆圆. 微型电脑应用. 2018(12)
[5]浅析三维GIS及其在智慧城市中的应用[J]. 刘万斌. 科学技术创新. 2018(35)
[6]智慧城市地理信息数据动态更新体系构建探索[J]. 侯祥意,冯振俭,吕杰. 企业科技与发展. 2018(10)
[7]基于Web3D技术的大学物理虚拟实验的构建与教学应用研究[J]. 黄金栋. 电脑知识与技术. 2018(24)
[8]基于Cesium的三维GIS可视化平台的设计及实现[J]. 谭红伟,陆振杰,张翼. 测绘. 2018(04)
[9]数据可视化技术现状与发展研究[J]. 李公立,刘佃兴,黄仲元. 山西建筑. 2018(19)
[10]基于OpenCL的Gzip数据压缩算法[J]. 赵雅倩,李龙,郭跃超,史宏志,郭振华,魏士欣,陈继承. 计算机应用. 2018(S1)
博士论文
[1]基于结构的三维建筑物模型多分辨率表达方法[D]. 孙轩.武汉大学 2013
[2]构建三维数字地球的关键技术研究[D]. 张立强.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004
硕士论文
[1]基于WebGL的三维GIS在城市规划中的应用研究[D]. 徐瑞.武汉大学 2018
[2]面向GIS的多维时空可视化Web组件库的开发与应用[D]. 赵如意.华东师范大学 2018
[3]基于Cesium平台的多维地球空间数据可视化[D]. 王忠樑.华东师范大学 2018
[4]基于WebGL的管网三维地理信息系统构建及应用[D]. 李政和.东南大学 2017
[5]基于HTML5和WebGL的三维地形可视化方法研究[D]. 王艺.中国石油大学(华东) 2016
[6]基于Web的地理信息数据三维可视化技术研究[D]. 易天洋.国防科学技术大学 2015
[7]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[8]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[9]大数据时代背景下的数据可视化概念研究[D]. 曾悠.浙江大学 2014
[10]移动医学影像可视化系统[D]. 徐星.浙江大学 2013
本文编号：3277043
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