海量地形和影像数据管理技术

（一）金字塔LOD模型生成

该金字塔（Level of Detail，LOD）模型属于一种自适应细分型，因为DEM地形数据是一种均匀的网格形式，很适合采用自适应细分模式。其生成过程如下：

1）首先读取原DEM数据文件对文件头信息Info进行读取；

2）根据Info信息分析该原数据最多可分层数；

3）可由用户选择想要建塔的层数、块尺寸大小和是否对DEM数据或影像数据进行压缩；

4）块大小必须是6464的倍数（主要是为三维显示优化）；

5）影像块大小必须与DEM数据块大小匹配；

6）每个层级别之间2倍关系，以实现不同层级数据之间的无缝拼接。

分块分层建塔时，除第0层（图8-1a）外，其他层都依据父层（即上一层）数据进行重采样而创建的，图8-1a为0层数据，格网大小88。图8-1b为1层数据，格网大小44，第一层金字塔时格子大小是原来的2倍，1层的单块数据量只是0层的1/4，减少了3/4的点，结果对DEM和遥感影像分层分块后，根据不同的业务需求可选择加载不同层的块数据，以降低网络带宽需求，提升系统性能。图8-1c为2层数据，格网大小22。

图8-1 金字塔栅格模型示意图

在分块过程中只需要读取父层的相关块数据进行重采样，生成该块数据，生成的数据立即写入相应的文件或者数据库中，从而减少了内存缓冲区的使用量。如图8-2 所示，要创建第2层第0块数据就只需读取第1层的（0、1、4、5）块的数据即可，使用完后立即释放缓冲区继续读下一次需用的数据。

（二）海量LOD模型数据的实时浏览

通常三维地形和遥感影像数据往往非常巨大，不可能一次将所有数据都读入到内存，因此在实际应用时只需根据当前的需要把特定的块读入内存并显示，在浏览时只把需要更新的块读入并显示即可。

（三）块间接缝细节的处理

分层、分块显示中块间接缝细节的处理是一个关键问题，直接影响到三维显示视觉效果。按图8-1的网格模式，视野中有多种精度的DEM栅格数据，则对于邻接的不同分层数据必须进行接缝处理，否则会出现空洞。本次采用较细级别层多出的一个顶点数据与较粗级别边上的2个顶点数据连接，有效地实现了层间数据的平滑过渡。同时，为了减少绘制的三角形数，提升显示效率，考虑了这些连接点的顺序和方向。

图8-2 块间接缝细节的处理图

如图8-2所示，多个不同细节块拐角具体的接缝连接方法为：接缝处箭头为连接方向和次序，每个块接缝处理包括上、下、左、右4边，每个边有4种情况（即相差1级、2级、3级、4级），根据业务的需求决定引擎如何处理。

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