【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地图交互，具体涉及一种三维地图可视化交互系统。
技术介绍
1、交互系统是一种利用先进的计算机图形学、地理信息系统(gis)、数据可视化和交互设计等技术，将地理空间信息以三维形式呈现，并通过交互方式使用户能够更直观、更灵活地理解和分析地理信息的系统，这种系统通常涉及到地理位置、地形、建筑物、气象、交通等多维数据，以提供更全面、更真实的地理空间体验；
2、交互系统的发展受益于计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实和gis等领域的技术进步，随着硬件性能的提高和图形处理能力的增强，实现高效的三维地图可视化变得更为可行，三维地图系统的用户体验和交互设计至关重要，通过直观的用户界面和友好的交互方式，用户可以轻松地导航、查询信息、进行分析，提高了系统的实用性和易用性。
3、现有技术存在以下不足：
4、1、为了便于用户对三维地图模型中的某个特定区域进行查询和交互，交互系统通常会将三维地图模型分为若干子区域，然而，交互系统在每个子区域划分后，对子区域无质量分析，若所有子区域划分完成后，存在部分子区域的质量不合格，一是可能导致整个是哪位地图模型出错无法使用，二是需要重新进行子区域划分，增加三维地图模型的生成负担和降低生成效率；
5、2、交互系统通常是为所有的子区域生成同一的分辨率，然而，在实际使用中，由于每个子区域的历史使用状况不同，若所有子区域均采取高分辨率设置，会增加交互系统在设备上的运行负担和存储负担，若所有子区域均采取低分辨率设置，则会降低交互系统的整体效果。
1、本专利技术的目的是提供一种三维地图可视化交互系统，以解决
技术介绍
中不足。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种三维地图可视化交互系统，所述交互系统通过数据采集模块获取地图绘制区域的多源数据，地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形后得到三维地图模型；
3、所述交互系统通过区域划分模块将三维地图模型的整个空间划分为不同的子区域，并在每个子区域划分完成后使用检查模块对子区域进行检查，当子区域检查存在质量缺陷时，重新划分当前子区域，划分完成的每个子区域包括表示区域的边界框以及地理数据，从三维地图模型的第一个子区域开始进行递归地构建quadtree查询模型，quadtree查询模型用于提供查询功能；
4、用户通过交互系统的交互模块与三维地图模型进行交互，且用户通过quadtree查询模型对选择的子区域进行放大查询，更新模块进行实时数据处理，当实时数据更新时，同步对三维地图模型进行更新；
5、所述交互系统定期获取三维地图模型中所有子区域的历史数据，分辨率优化模块通过对历史数据进行分析后，将所有子区域划分为优化集合和退化集合，并自动对优化集合中的子区域进行分辨率优化处理，对退化集合中的子区域进行分辨率退化处理。
6、优选的，所述地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形，若地图绘制区域存在建筑物，则利用卫星图像或激光雷达数据在仿真地形的对应位置生成建筑物的三维模型得到三维地图模型，所述交互系统的效果增强模块通过webgl图形渲染技术对三维地图模型中的三维场景进行渲染，并通过阴影算法对渲染后的三维场景生成阴影效果。
7、优选的，所述检查模块在每个子区域划分完成后对子区域进行检查，当子区域检查存在质量缺陷时，重新划分当前子区域包括以下步骤：
8、在子区域划分完成后，获取子区域的独立模型缺失指数、数据密度浮动系数以及坐标相似度指数；
9、将独立模型缺失指数、数据密度浮动系数以及坐标相似度指数综合计算获取区域系数qxs；
10、将获取的区域系数qxs值与预设的质量阈值进行对比，若区域系数qxs值≥质量阈值，分析子区域不存在质量缺陷；
11、若区域系数qxs值＜质量阈值，分析子区域存在质量缺陷，检查存在质量缺陷时，重新划分当前子区域，直到子区域不存在质量缺陷为止。
12、优选的，所述数据密度浮动系数sxd的获取逻辑为：获取子区域在划分过程中的数据拥挤预警时段以及数据稀疏预警时段；
13、数据数量超过数量最大阈值的时段为数据拥挤预警时段，数据数量低于数量最小阈值的时段为数据稀疏预警时段；
14、对数据拥挤预警时段以及数据稀疏预警时段进行积分运算，计算获取数据密度浮动系数sxd，表达式为：为子区域划分过程中的实时数据密度，[tx，ty]为数据稀疏预警时段，[ti，tj]为数据拥挤预警时段。
15、优选的，所述坐标相似度指数mdf获取逻辑为：获取子区域中所有的独立模型坐标以及独立模型的标准坐标，计算所有独立模型在子区域中的坐标与标准坐标的欧式距离，再对所有独立模型的欧式距离求和后获取坐标相似度指数mdf，表达式为：式中，i＝1、2、3、...、n，n表示子区域中独立模型的数量，doi表示第i个独立模型在子区域中的坐标与标准坐标的欧式距离；
16、独立模型在子区域中的坐标与标准坐标的欧式距离的计算表达式为：式中，x1,y1,z1表示独立模型在子区域中的x轴、y轴、z轴坐标，x2,y2,z2表示独立模型标准x轴、y轴、z轴坐标。
17、优选的，所述分辨率优化模块通过对历史数据进行分析后，将所有子区域划分为优化集合和退化集合包括以下步骤：
18、获取三维地图模型中所有子区域的历史数据，历史数据包括子区域的点击频率、查询使用时长以及运行报错频率；
19、将点击频率、查询使用时长以及运行报错频率综合计算获取划分赋值hfz；
20、获取每个子区域的划分赋值hfz后，将划分赋值hfz与预设的划分阈值进行对比；
21、若子区域的划分赋值hfz大于等于划分阈值，将该子区域划入优化集合，若子区域的划分赋值hfz小于划分阈值，将该子区域划入退化集合。
22、优选的，所述区域划分模块将三维地图模型的整个空间划分为不同的子区域包括以下步骤：
23、通过quadtree划分方法将整个三维地图模型的空间划分为多个子区域，对每个划分后的子区域计算边界框，边界框用于表示该区域的空间范围，且边界框包括区域的空间位置和尺寸；
24、将地理数据根据地理数据的地理位置分配到相应的子区域中；
25、为每个子区域创建节点，节点包括边界框信息和该区域内的地理数据，节点构成层次结构形成区域划分树；
26、将整个三维地图模型的空间划分为多个子区域，这可以采用一种层次结构的划分方法，例如quadtree(二维空间)，使得划分后的区域具有层次性，方便后续的查询和管理，对每个划分后的子区域计算边界框(bounding-box)，用于表示该区域的空间范围，边界框是一个矩形或立方体，包含了区域的空间位置和尺寸，将地理数据根据其地理位置分配到相应的子区域中，这可能涉及对每个地理数据点或对象进行位置判定，确定其属于哪个子区域，为每个子区域创建一个节点，节点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述交互系统通过数据采集模块获取地图绘制区域的多源数据，地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形后得到三维地图模型；
2.根据权利要求1所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形，若地图绘制区域存在建筑物，则利用卫星图像或激光雷达数据在仿真地形的对应位置生成建筑物的三维模型得到三维地图模型，所述交互系统的效果增强模块通过WebGL图形渲染技术对三维地图模型中的三维场景进行渲染，并通过阴影算法对渲染后的三维场景生成阴影效果。
3.根据权利要求2所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述检查模块在每个子区域划分完成后对子区域进行检查，当子区域检查存在质量缺陷时，重新划分当前子区域包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述数据密度浮动系数SXD的获取逻辑为：获取子区域在划分过程中的数据拥挤预警时段以及数据稀疏预警时段；
5.根据权利要求4所述的一种三维地图可视化交互系统，
6.根据权利要求5所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述分辨率优化模块通过对历史数据进行分析后，将所有子区域划分为优化集合和退化集合包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述区域划分模块将三维地图模型的整个空间划分为不同的子区域包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：若地图绘制区域存在建筑物，所述地图生成模块利用卫星图像或激光雷达数据在仿真地形的对应位置生成建筑物的三维模型得到三维地图模型包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述数据采集模块获取地图绘制区域的多源数据包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述交互系统通过数据采集模块获取地图绘制区域的多源数据，地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形后得到三维地图模型；
2.根据权利要求1所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述地图生成模块将多源数据通过数字高程模型生成基础仿真地形，若地图绘制区域存在建筑物，则利用卫星图像或激光雷达数据在仿真地形的对应位置生成建筑物的三维模型得到三维地图模型，所述交互系统的效果增强模块通过webgl图形渲染技术对三维地图模型中的三维场景进行渲染，并通过阴影算法对渲染后的三维场景生成阴影效果。
3.根据权利要求2所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述检查模块在每个子区域划分完成后对子区域进行检查，当子区域检查存在质量缺陷时，重新划分当前子区域包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述数据密度浮动系数sxd的获取逻辑为：获取子区域在划分过程中的数据拥挤预警时段以及数据稀疏预警时段；
5.根据权利要求4所述的一种三维地图可视化交互系统，其特征在于：所述坐标相似度指数mdf获取逻辑为：获取子区域中所有的独立模型坐标以及独立模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：江标初，王颖，陈国栋，赵伟，王鹏，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：
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