基于WebGIS的三维数字地球可视化框架研究与实现

摘要

地理空间大数据的共享、查询、三维可视化服务一直是大数据时代地理信息系统(GIS)发展过程中的热点问题。传统空间数据可视化框架中，三维可视化组件模块化程度不够，拓展性不强，不同框架之间兼容性不够。地理空间数据的三维可视化系统研发对软件设计者要求高，尤其在针对不同行业的数据处理需求时，无论二次开发者还是普通用户，都无法快速定制个性化的地理空间数据可视化系统。一个具有通用特征、能够快速集成、性能优越、支持异构专题的三维可视化WebGIS是GIS软件从业者的共同期待。　　本文提出了一种以Cesium技术为基础的三维数字地球可视化框架。论文首先对 WebGIS 数据可视化作了研究综述，然后对当前 Web前端可视化技术以及主流框架进行了对比分析，针对目前三维WebGIS技术体系不够轻便，不易拓展、复用性差、应用范围局限等问题，提出了基于 JavaScript 开源库Cesium 的地理空间数据可视化集成框架，结合前端框架 Vue.js 的组件技术和开源可视化插件Echarts，构建一个代码复用性高、开发成本低的三维数字地球地理数据可视化WebGIS通用平台。并以宜昌水文局站信息管理系统为例进行验证开发与应用，实践证明该平台二次开发的灵活性和性能优势都非常明显，足见本文所论述的基于Vue和Cesium的三维WebGIS数字地球可视化框架具有一定的技术实用性和价值。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究状况

1.2.2 国内研究状况

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 论文组织结构

2 三维数字地球可视化平台前端关键技术研究

2.1 Web前端技术的发展

2.1.1 JavaScript发展历程

2.1.2 MVC与MVVM框架

2.2 主流前端框架分析与比较

2.3 前端可视化技术

2.4 地理数据可视化

2.5 三维数字地球平台概述

2.5.1Google Earth

2.5.2NASA World Wind

2.5.3 Cesium

3 WebGIS可视化平台服务器端环境搭建

3.1 Tomcat应用服务器

3.1.1 Tomcat简介

3.1.2 Tomcat安装

3.1.3 Tomcat服务配置

3.2 Geoserver地图服务器

4 三维数字地球可视化系统框架设计

4.1 功能需求

4.2 系统总体设计

4.2.1 系统设计目标

4.2.2 系统设计原则

4.2.3 系统架构设计

4.2.4 系统运行环境

4.3系统数据库设计

4.3.1 数据库数据组成

4.3.2 数据库表设计

4.4系统功能模块设计

4.5系统主界面设计

5 基于WebGIS的三维数字地球可视化平台实现

5.1 开发环境搭建

5.2 数据说明

5.3 主要功能开发与实现

5.3.1 系统登录界面

5.3.2 系统主界面

5.3.3 三维地球场景展示

5.3.4 资源导航树

5.3.5 经纬度显示

5.3.6 数据查询

5.3.7 数据统计

5.3.8 权限控制

6 结论

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况