森林资源大数据可视化探索

森林资源大数据可视化探索交流内容卫星航空摄影Lidar人工采集室内加工成果展示/分析海量数据如何处理存储海量数据如何快速显示海量数据如何管理海量数据网络发布模式海量数据共享交流内容瓦片数据（遥感数据，森林资源专题图）的可视化林分三维可视化海量数据有多大？范围：一个省（面积约10万平方公里以上）比例尺：大于1：5万数据存储量：影像：采用TIF格式存储，存储量1T以上地形：采用IMG格式存储，存储量1T以上矢量数据：1：5万比例尺，300万个以上对象林业数据特点种类多数据量大（比例尺大）属性种类多覆盖范围广海量可视化数据处理目前通用的做法（1）采用大型数据库来存储海量数据，利用数据库建立空间索引（2）栅格数据采用金字塔结构，按规则块划分存储在大型关系数据库中或者采用散列方式存储（3）矢量数据采用ARCGISSDE+ORACAL存储，利用arcgis提供模块进行分析和显示海量可视化数据存储利用大型数据库存储

利用关系数据库提供的索引功能能够实现数据的快速检索，实现上方便简单，但部署移植麻烦采用散列方式存储

采用文件方式存储单个数据成块，适用于公众网络发布，但不适于移植拷贝更新采用单个文件存储

所有数据成块存储在一个文件里，该文件往往达到100G以上，技术实现有难度，但方便数据拷贝部署，适合企业用户我们的海量可视化数据存储方式以打包方式存储的大文件模式（1）支持一个文件达到100G以上（2）支持属性数据和元数据存储（3）支持瓦片数据存储大文件优势（1）拷贝方便（2）对本地应用系统使用方便（不需要架设服务）（3）网络发布简单大文件形式数据浏览广西全是影像数据(32.8G)大文件形式数据浏览森林资源状态图数据浏览森林资源大数据可视化效果林地三维浏览三维场景三维林地专题图三维小班海量数据三维可视化随着计算机硬件的发展，内存空间越来越大，但硬件的发展永远跟不上软件和数据要求的节奏。海量数据存储空间大，在三维显示中不可能全部载入内存中，幸好在现实中显示在视野中的数据是有限的，而且数据离人眼越远越模糊（即清晰度降低）利用金字塔结构的数据存储，可以快速检索出视野范围内数据并显示数据无缝拼接浏览任意地点漫游二三维数据联动显示矢量数据快速渲染专题数据快递叠加渲染什么是金字塔结构？金字塔结构一种典型的分层数据结构形式，该数据结构从下层到上层数据比例尺逐渐减小，即金字塔最底层的数据比例尺最大。这种结构适合于栅格数据和影响数据的多分辨率组织，因此广泛应用在栅格数据的处理和存储小比例尺大比例尺EDOM格式规则：1、最小从0级开始2、第0级8块3、地图中心为坐

标原点4、由原点开始，

从左到右列号增加5、由原点开始，从下到上行号增加resolution=90.0/(1<<level);firstCol=(int)Math.Floor((Math.Max(extent.MinX,-179.99)-0)/resolution);firstRow=(int)Math.Floor((Math.Max(extent.MinY,-89.99)-0)/resolution);lastCol=(int)Math.Ceiling((Math.Min(extent.MaxX,179.99)-0)/resolution);lastRow=(int)Math.Ceiling((Math.Min(extent.MaxY,89.99)-0)/resolution);金字塔结构优势放大放大放大全球市地区省地区乡镇地区数据快速检索不同区域可以快速融合，实现无缝浏览数据级别方便控制控制数据保密级别和范围方便不同比例尺数据直接的融合其他类型数据处理地形数据矢量数据（森林资源矢量）1、矢量栅格化处理

利用工具（如arcmap)制作专题图，然后通过切割建立金字塔结构的影像数据2、直接矢量显示

采用直接显示方式效率及其慢，特别是对海量数据，需要对矢量数据做分块出来，建立空间索引以方便图形的显示检索海量数据网络部署技术用分布式管理模式，不同的数据可以分配到不同的服务器上。对大数据量可以实现按区域、按业务、按类型实施管理和存储。数据共享服务林分三维模拟在某一区域内，模拟林木的生长情况，结合地形、影像、建筑物和VR等可以真实模拟森林过去、现状、将来的情况。考虑到数据量的问题，我们采用树种库模式树种库是保存各种树的模型的资源库。所有树林的树木类型都来自于树种库，因此在种树之前必须首先编辑树种库。树种库是根据模型离摄像机的距离不同，来显示不同的模型，达到全场景浏览流畅，同时保证了场景效果的真实性林分三维模拟林分三维模拟-树种库模式的优势一次建立某一次林木模型后，在系统中可以重复使用提高三维场景的搭建速度根据树种库中各个林木的时期，可以模拟林木生长封装性好，采用文件形式存储的树种库，可以按林木类型分别存储，避免版权问题支持网络发布林分三维模拟-树种库制作（1）片状树建模片状树建模以现有3ds模型为基础。首先，将3ds模型转化为片状树，将片状树保存为png格式（2）模型树创建模型树建立采用3dsMax为平台构建树模型，简单步骤如下：首先，数据树种采集与处理，根据建模对象树种采集多个图片，并根据需求对图片进行处理；然后，建立树干和树枝模型及树叶贴图。片状树模型树林分三维模拟-树种库管理树种库是树种分类和树种资源的综合体:（1）每个树种支持多级LOD模型，满足树种渲染需求。（2）每个LOD级别支持多种样式，此需求主要是为了避免同一树种显示效果单一而增加的。（3）支持样式分组，为了表现树的各个生长时期的变化或者季节更替的变化，甚至是火灾后的效果。比如某些树在夏季枝叶茂盛，到了冬季却只有光秃秃的树干。（4）支持树种库的查询和分类。可以按照关键字对树种进行搜索。支持用户自定义树种分类。比如可以根据植物的门、纲、目、科来进行树种分类，也可以按照地域分布来划分种类。

林分三维模拟-LOD技术LOD技术在三维城市仿真中常用的技术。该技术的基本原理是根据屏幕分辨率和者说人的视野精度的局限性，对某一个具体模型，如一棵树在几公里外浏览的