本发明专利技术涉及一种自然资源数据在线三维数据可视化方案方法和系统该方法主要包括自然资源数据组织与存储步骤以及自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤，自然资源数据组织与存储步骤首先根据自然资源数据特点和业务特性进行数据类型的划分并将自然资源数据采用金字塔模型制作由若干瓦片形成的瓦片图片数据然后对各瓦片进行编码且基于嵌入式数据库技术建立瓦片数据集存储入数据库，并且在存储过程中分别为各瓦片建立四叉树空间索引；自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤包括站点站位三维数据可视化方案和自然环境对象动态三维数據可视化方案该方法实现了在高性能三维数据可视化方案环境下，对各类自然资源与地理空间信息数据的实时在线三维渲染展示

本专利技术涉及自然资源和空间地理数据应用

技术介绍 国家自然资源和空间地理基础信息库是《国家信息化领导小组关于我国电子政务 建设指导意见》（中办发 17号文）明确提出的国家电子政务四大基础信息库之一， 为國家电子政务应用和社会公众提供长期、稳定、标准化的自然资源和空间地理基础信息 产品及服务对于建设跨部门的电子政务应用系统具有重要的参考价值，同时对跨部门电 子政务合作机制的完善具有积极的探索意义国家自然资源库项目的建设要求遵循高内 聚、松耦合嘚原则，建立综合信息定制产品库统一技术支撑平台提供综合信息定制产品库 应用系统的开发环境和运行支撑环境，并完成6个一级定制產品库、至少29个二级定制产 品库应用系统的开发与集成管理自然资源综合信息定制产品库应用系统的建设，要求基 于模型库和工作流程提供方便的开发手段，实现快速的、便捷的构造各业务应用从而有 效地满足基于综合信息定制产品库的各行业的应用需求。 国家自然資源和地理空间信息数据种类繁多、格式复杂、组织形式多样数据类 型涵盖了影像、矢量、格网、表格、图片、文档等多种类型；空间范围覆盖了全球、全国、地区； 时间以最新数据为主，也包括多种时相数据；同时数据主题丰富，包含了自然资源专题和 社会经济专题嘚各行业定制专题产品其中，空间信息三维数据可视化方案技术自上世纪八十年 代末以来成为业界研究的热点并以惊人的速度迅速发展起来多样的三维地理信息系统 (GIS)软件相继问世：首先是美国在2005年推出了 Google Earth软件，它凭借强大的技 术实力和经验以操作简单和超群的用户体驗优势，吸引了全球近十分之一的用户同时也 AnGeo、SuperMap、CityMaker、VRMap等；通过研究国内外通用三维平台在三维数据可视化方案表达 方式的类型和特点，發现国内外三维空间信息平台在产品定位、技术架构存在一定的区别 但总体看来，各个平台的系统功能都基本类似通用三维空间信息岼台的三维数据可视化方案表达 主要方式现状如下表所示： 采用通用的三维数据可视化方案方式对自然资源和地理空间信息数据进行三维數据可视化方案表 达时，通用三维数据可视化方案方式在数据存储组织、数据快速更新以及面向数据特性的实时表达 等方面的能力明显不足无法满足高性能三维数据可视化方案环境下在线渲染展示的需要，现有的 通用三维数据可视化方案方式主要存在以下主要问题： 1)尽管現有的通用三维数据可视化方案表达方式多种多样但是，当前通用三维数据可视化方案表 达方式只能按照传统数据类型的划分方式对烸一类数据采用多种不同的表达方式；并不 能针对自然资源与地理空间信息数据中不同类型数据的数据特点和业务特性，在采用合适 的三維表达方式及表达内容来体现各类数据的特点方面存在明显不足； 2)现有的数据存储组织方式中各类数据和通用的三维数据可视化方案表達方式之间缺 少快速有效的信息构建和传递通道，不能满足对数据直接进行高性能三维数据可视化方案表达的要 求； 3)当数据量巨大和/或数據更新频率较高时更加会给数据的三维数据可视化方案表达的 实时性和表达性带来严峻的挑战。

技术实现思路 本专利技术针对现有的通鼡的三维数据可视化方案方式在数据存储组织、数据快速更新以及面 向数据特性的实时表达等方面存在的问题通过分析自然资源与地理涳间信息数据的数据 特点和业务特性，提出了一种自然资源数据在线三维数据可视化方案方法先建立面向三维数据可视化方案 表达的自嘫资源空间数据组织与索引，再通过针对自然资源数据特点的多种三维数据可视化方案方 式实现了在高性能三维数据可视化方案环境下，对各类自然资源与地理空间信息数据的实时在线 三维渲染展示 本专利技术的技术方案如下： -种自然资源数据三维数据可视化方案方法，其特征在于包括自然资源数据组织与存储 步骤以及自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤： 所述自然资源数据组织与存储步骤，首先根据自然资源数据特点和业务特性进行 数据类型的划分并将自然资源数据采用金字塔模型制作由若干瓦片形成的瓦片图片数据 然後对各瓦片进行编码且基于嵌入式数据库技术建立瓦片数据集存储入数据库，并且在存 储过程中分别为各瓦片建立四叉树空间索引； 所述洎然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤包括站点站位三维数据可视化方案和自然环境 对象动态三维数据可视化方案 所述站点站位彡维数据可视化方案，首先将各类型的综合数据的标识字段与站点站位数据 的属性字段进行挂接关联使综合数据与站点站位数据产生关聯关系并具备空间属性，再 将挂接后的综合数据进行动态组织与重构将站点站位数据关联得到的综合数据进行类型 划分后统一建立数据索引并按类型顺序排列，再基于站点站位空间位置信息对站点站位数 据及其关联信息进行纹理绘制和在线渲染； 所述自然环境对象动态三維数据可视化方案包括自然环境对象动态三维表达和多时相动 态三维表达；所述自然环境对象动态三维表达，首先对自然环境对象数据進行运行轨迹和 特征信息提取然后在GIS服务器发布的WMS服务中通过模型动画和模型运行轨迹仿真的 方式进行在线动态三维表达；所述多时相動态三维表达，首先采用数据的时间版本处理方 式对不同时期的图像数据加以时间标识通过不同数据的时间版本来区分不同时期的图像 數据，然后在GIS服务器发布的丽S服务中以时间轴的控制方式对于在时间序列上有连续 变化的数据进行在线多时相动态三维表达 所述自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤还包括矢量数据三维数据可视化方案和栅格图 像三维数据可视化方案， 所述矢量数据三维数据可视囮方案首先加载矢量数据并获取地形瓦片二维投影的外包矩 形范围，筛选出对应的矢量要素集合再读取并实时渲染所述矢量要素集合，导出离屏纹理 并叠加所述地形瓦片然后在GIS服务器发布的WMS服务中进行三维显示与在线渲染； 所述栅格图像三维数据可视化方案，首先根據窗口显示范围要求利用所述四叉树空间索引 调用采用所述金字塔模型制作的所述瓦片图片数据然后在GIS服务器发布的WMS服务中 进行三维显礻与在线渲染。 所述自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤还包括专题地图三维数据可视化方案、数据场三 维数据可视化方案和社會经济要素三维数据可视化方案 所述专题地图三维数据可视化方案，首先制作专题地图文档且对专题地图文档通过动态标 注的方式进行預处理再将所述预处理后的专题地图进行动态配置，再通过GIS服务器将 动态配置后的专题地图生成瓦片然后发布为WMS服务并进行三维显示與在线渲染； 所述数据场三维数据可视化方案，首先将数据场数据进行预处理再将预处理后的数据场 数据进行数据可视化方案映射，然後在GIS服务器发布的WMS服务中进行数据场数据三维显示与在 线渲染； 所述社会经济要素三维数据可视化方案首先将社会经济要素数据的标识芓段与空间数据 的属性字段进行挂接关联，再将挂接后的社会经济要素数据进行动态抽取然后在GIS服 务器发布的WMS服务中进行社会经济要素數据关联信息三维表达。 在所述自然资源数据组织与存储步骤中所述金字塔模型采用本文档来自技高网 【技术保护点】
一种自然资源数據三维数据可视化方案方法，其特征在于包括自然资源数据组织与存储步骤以及自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤：所述自嘫资源数据组织与存储步骤，首先根据自然资源数据特点和业务特性进行数据类型的划分并将自然资源数据采用金字塔模型制作由若干瓦爿形成的瓦片图片数据然后对各瓦片进行编码且基于嵌入式数据库技术建立瓦片数据集存储入数据库，并且在存储过程中分别为各瓦片建立四叉树空间索引；所述自然资源数据处理与三维数据可视化方案步骤包括站点站位三维数据可视化方案和自然环境对象动态三维数据鈳视化方案所述站点站位三维数据可视化方案，首先将各类型的综合数据的标识字段与站点站位数据的属性字段进行挂接关联使综合數据与站点站位数据产生关联关系并具备空间属性，再将挂接后的综合数据进行动态组织与重构将站点站位数据关联得到的综合数据进荇类型划分后统一建立数据索引并按类型顺序排列，再基于站点站位空间位置信息对站点站位数据及其关联信息进行纹理绘制和在线渲染；所述自然环境对象动态三维数据可视化方案包括自然环境对象动态三维表达和多时相动态三维表达；所述自然环境对象动态三维表达，首先对自然环境对象数据进行运行轨迹和特征信息提取然后在GIS服务器发布的WMS服务中通过模型动画和模型运行轨迹仿真的方式进行在线動态三维表达；所述多时相动态三维表达，首先采用数据的时间版本处理方式对不同时期的图像数据加以时间标识通过不同数据的时间蝂本来区分不同时期的图像数据，然后在GIS服务器发布的WMS服务中以时间轴的控制方式对于在时间序列上有连续变化的数据进行在线多时相动態三维表达...

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