显示导向型的大规模地理矢量实时可视化技术

对大规模地理矢量要素进行实时可视化是当今地理信息科学领域面临的一个严峻挑战。在现有地理矢量要素可视化方法中,随着数据规模的增长,计算规模也急剧扩大,这导致尽管使用了高性能计算技术,仍很难应对大规模地理矢量要素的实时可视化。基于此,文中提出了一种基于显示导向型计算的地理矢量要素可视化技术。该技术从显示角度出发,将每个用于屏幕显示的像素点作为独立的计算单元,根据用户浏览地理矢量要素时屏幕显示的区域及分辨率确定待计算的像素点范围,通过直接计算每个像素点的值来生成最终的显示结果。该技术使得可视化的计算规模仅依赖于屏幕显示的像素数量,具有对数据规模不敏感的优点,可用于支持大规模地理矢量要素的实时可视化。实验结果表明,显示导向型地理矢量可视化技术可用于支持亿级矢量数据的实时可视化绘制。

支持大规模地理矢量数据实时可视化的高效索引技术

对大规模地理矢量数据进行可视化是当前地理信息科学领域研究的热点与难点,在当前研究中,显示导向型计算方法具有对数据规模不敏感的特性,可支持大规模地理矢量数据实时可视化。但随着数据规模增长,该方法在数据预处理时索引构建时间和生成索引尺寸急剧增长,这大幅影响方法的实用性。基于此,提出一种基于显示导向型计算的高效索引技术:在预处理阶段,基于四叉树递归划分全球地理空间范围快速构建瓦片四叉(tile-quad,TQ)树索引,在TQ树中通过编码实现结点和瓦片/像素空间范围的对齐;在可视化阶段,以屏幕显示的像素点为计算单元,判断TQ树中像素对应结点是否存在,可快速计算像素值来生成最终的显示效果。实验结果表明,该技术在数据预处理时的索引构建时间短,索引尺寸小,同时可视化效率远优于现有显示导向可视化方法,可更快地支持亿级矢量要素的实时可视化。