地理信息系统及可视化
地理信息系统中的3D可视化技术研究与应用
地理信息系统中的3D可视化技术研究与应用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是利用计算机技术对地理空间数据进行处理、存储、分析和可视化的工具。
在地理信息系统中，3D可视化技术能够提供更加直观、立体的地理空间信息展示，为用户提供更加真实、全面的地理环境感知和分析能力。
一、3D可视化技术的概念和分类3D可视化技术是将地理空间数据转化为三维模型或景观，在计算机环境中进行地理可视化表示和分析的技术。
总体上，可以将3D可视化技术分为基于三维建模的离线可视化技术和基于真实地理数据的实时可视化技术。
基于三维建模的离线可视化技术主要通过三维建模软件（如AutoCAD、3ds Max）进行地理要素建模，然后将建模结果导入到GIS系统中进行展示、分析和操作。
这种技术适用于对特定区域进行宏观分析和规划，如城市规划、景区设计等。
基于真实地理数据的实时可视化技术主要通过地理空间数据的获取、处理和可视化实时展示，实现对地理环境的准确感知和实时监测。
这种技术适用于各类实时场景，如交通管理、灾害监测、军事行动等。
二、3D可视化技术的关键技术与方法1. 数据获取与处理：地理信息系统中的数据获取是3D可视化技术的基础。
常见的数据获取方式包括航空影像、卫星遥感、激光雷达等。
在数据处理方面，需要对地理数据进行预处理、筛选和整合，以适应3D可视化和分析的需要。
2. 三维模型构建：三维模型是实现3D可视化的核心。
构建三维模型可以通过建模软件进行手动建模，也可以通过数据拟合、自动建模等方法实现。
对于大规模地理数据，常采用LOD（Level of Detail，细节程度）技术进行三维模型的压缩和优化。
3. 数据可视化和交互：数据可视化是3D可视化技术的目标之一，通过图形渲染和动画效果展示地理数据，提供直观、生动的视觉体验。
同时，交互技术也是3D可视化技术的重要组成部分，用户可以通过交互手段对地理数据进行操作、查询和分析。
如何进行地理信息的数据分析与可视化
如何进行地理信息的数据分析与可视化地理信息的数据分析与可视化是当今科技发展中的重要领域之一。
随着大数据时代的到来，地理信息的数据分析和可视化在各个领域都得到了广泛的应用。
本文将从数据的获取、处理和可视化三个方面，探讨如何进行地理信息的数据分析与可视化。
首先，地理信息的数据获取是进行数据分析与可视化的第一步。
地理信息的数据可以来源于各种渠道，如卫星遥感、地理信息系统、传感器等。
其中，卫星遥感是获取地理信息数据的重要手段之一。
通过卫星遥感技术，可以获取到大量的地理信息数据，如地表覆盖类型、地形地貌、气候变化等。
此外，地理信息系统也是获取地理信息数据的重要工具。
通过地理信息系统，可以获取到各种地理要素的数据，如道路、建筑物、水系等。
传感器技术也可以用于获取地理信息数据，如气象传感器可以获取气象数据，水质传感器可以获取水质数据等。
其次，地理信息的数据处理是进行数据分析与可视化的关键环节。
地理信息的数据处理包括数据清洗、数据整合、数据分析等多个步骤。
数据清洗是指对原始数据进行去噪、去重、纠错等操作，以保证数据的准确性和完整性。
数据整合是指将不同来源的数据进行融合，以便进行综合分析。
数据分析是指对地理信息数据进行统计分析、空间分析、时空分析等，以获取有用的信息和结论。
在数据处理过程中，还可以借助机器学习和人工智能等技术，进行数据挖掘和模型建立，以发现数据中隐藏的规律和趋势。
最后，地理信息的数据可视化是将数据分析结果以图表、地图等形式展示出来，以便更好地理解和传达数据的含义。
数据可视化可以通过各种工具和技术来实现，如地理信息系统软件、数据可视化工具等。
地理信息系统软件可以将数据以地图的形式展示出来，并通过符号、颜色、渐变等方式来表示数据的特征和变化。
数据可视化工具可以将数据以图表、动画、互动界面等形式展示出来，以便用户更直观地理解数据。
在进行数据可视化时，需要考虑数据的特点和目标受众的需求，选择合适的可视化方式和工具。
地理信息系统及可视化
地理信息系统及可视化在当今数字化的时代，地理信息系统（GIS）及其可视化技术正以惊人的速度改变着我们对世界的认知和理解方式。
无论是规划城市的发展，还是应对自然灾害，亦或是探索未知的领域，GIS 和可视化都发挥着至关重要的作用。
地理信息系统，简单来说，就是一个用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的计算机系统。
这些数据可以包括地形、地貌、土地利用、人口分布、交通网络等等。
通过将这些数据整合到一个系统中，我们能够进行复杂的分析和决策支持。
比如说，在城市规划中，GIS 可以帮助规划师了解城市的土地利用现状，分析不同区域的人口密度和交通流量，从而合理规划新的住宅区、商业区和公共设施。
在环境保护方面，GIS 可以监测和分析污染物的扩散情况，为制定有效的环保措施提供依据。
在农业领域，它可以评估土壤质量和气候条件，指导农民进行精准种植。
而可视化则是将这些复杂的地理信息以直观、易懂的形式呈现给用户的关键手段。
可视化不仅仅是简单地把数据以图表或地图的形式展示出来，它更是一种通过巧妙的设计和布局，让用户能够快速洞察数据背后的规律和趋势的艺术。
想象一下，一张传统的地图可能只是简单地标注了城市的道路和建筑物。
但在 GIS 可视化中，我们可以根据不同的需求和目的，对地图进行多层次、多角度的展示。
比如，我们可以用不同的颜色来表示不同的土地用途，用动态的图表来展示人口的迁移变化，或者用三维模型来呈现地形的起伏。
这种可视化的方式使得地理信息不再是枯燥的数字和文字，而是生动、形象的图像和动画。
它大大提高了信息的传递效率，让决策者、研究者和普通大众都能够轻松理解和利用地理信息。
在自然灾害管理中，GIS 可视化的作用尤为突出。
当面临洪水、地震、台风等灾害时，救援人员可以通过可视化的地理信息系统快速了解受灾区域的地形、道路状况和人口分布，从而制定更加科学合理的救援方案。
例如，在洪水来临时，通过可视化系统可以清晰地看到哪些区域容易积水，哪些道路被阻断，从而及时疏散人群，调配救援物资。
利用地理信息系统(GIS)可视化数据的方法
利用地理信息系统（GIS）可视化数据的方法一、介绍GIS地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于地理空间数据的信息系统，它能够捕获、存储、管理、分析和可视化地理空间数据。
GIS 在各个领域中得到广泛应用，包括城市规划、环境保护、资源管理以及农业等。
本文将详细探讨利用GIS可视化数据的方法。
二、使用GIS可视化地图数据1. 数据收集和处理：使用GIS软件，可以将传感器、卫星图像等数据整理成标准的格式，同时也可以导入其他数据源，如地图数据、地理数据库等。
2. 数据地理化：通过将数据与现实世界的地理坐标进行关联，将数据在地图上显示出来。
可以根据不同数据的特性，选择合适的图层和符号进行可视化呈现。
3. 空间分析：GIS能够对地理空间数据进行多种分析，如缓冲区分析、点线面叠加分析等。
这些分析可以帮助我们更好地理解数据，发现隐藏的关联性。
三、使用GIS可视化人口数据1. 地理分布：通过对人口数据进行地理化可视化，可以直观地展示人口在空间上的分布情况。
地图上的不同颜色或符号可以代表不同的人口密度或人口数量。
2. 空间变化：借助时间轴和动态效果，可以观察人口随时间的变化趋势。
这对于城市规划、资源分配等决策具有重要意义。
四、使用GIS可视化环境数据1. 空气质量：通过将空气质量数据与地理坐标关联，可以在地图上显示出不同区域的空气质量情况。
这对于环境监测和健康状况评估具有重要意义。
2. 水资源：GIS可以将水资源数据与地理位置相关联，通过地图展示不同地区的水资源情况。
这可以帮助决策者更好地了解地区的用水情况和潜在的水资源风险。
五、使用GIS可视化经济数据1. 贸易流量：通过将进出口数据与地理位置关联，可以在地图上展示贸易流量的分布和走向。
这有助于分析贸易热点和制定相关政策。
2. 对比分析：通过将不同地区的经济指标与地理位置关联，可以在地图上对比不同地区的经济发展情况。
基于地理信息系统的测绘数据可视化技术
基于地理信息系统的测绘数据可视化技术近年来，随着科技的不断进步，地理信息系统在测绘领域的应用越来越广泛。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是结合地理空间信息的存储、管理、分析和展示的一种技术，可用于测绘数据的收集、处理与可视化。
本文将探讨基于地理信息系统的测绘数据可视化技术，以及其在各个领域中的应用。
一、测绘数据可视化的意义测绘数据的可视化是将以图形或图像的形式呈现测绘数据，更直观地展示地理空间信息。
通过测绘数据的可视化，人们可以更直观地了解地貌、地理特征以及地理环境等信息。
此外，测绘数据可视化还可以帮助人们发现地理空间中的模式和趋势，进而对地理环境进行优化和规划。
二、地理信息系统在测绘数据可视化中的应用1. 地图制作与展示地图是最常见的测绘数据可视化形式之一。
利用地理信息系统，我们可以将测绘数据转化为地图，用于各种领域的应用，例如城市规划、交通管理、灾害防控等。
通过地图的制作与展示，人们可以更直观地了解地理环境，从而更好地进行决策和规划。
2. 三维地理模型除了传统的二维地图，地理信息系统还可以生成三维地理模型，以更真实地展示地理空间信息。
三维地理模型可以通过航拍、卫星影像和测绘数据等方式获取，然后利用地理信息系统进行模型构建和可视化。
三维地理模型在城市规划、环境监测等领域中得到了广泛的应用。
3. 空间分析地理信息系统还可以进行空间分析，即在地理空间中进行数据的统计、分析和推断等。
通过空间分析，我们可以发现地理空间中的关联性和模式，并对地理环境进行预测和分析。
空间分析在环境保护、资源管理等方面具有重要意义。
三、基于地理信息系统的测绘数据可视化技术的挑战与未来发展尽管基于地理信息系统的测绘数据可视化技术已经取得了很大的进展，但仍面临一些挑战。
首先，如何处理海量的测绘数据是一个亟待解决的问题。
大数据时代下，测绘数据也呈现指数级增长，因此如何高效地处理和存储这些数据成为了一个挑战。
使用地理信息系统进行空间可视化与动态分析的方法与技巧
使用地理信息系统进行空间可视化与动态分析的方法与技巧地理信息系统（GIS）是一种重要的工具，广泛应用于各个领域。
它不仅可以用于地图制作和空间数据管理，还可以进行空间可视化和动态分析。
本文将介绍使用GIS进行空间可视化和动态分析的方法和技巧。
首先，空间可视化是GIS的重要应用之一。
通过使用GIS软件，我们可以将各种空间数据以地图或图表的形式进行可视化展示。
这样，人们可以更直观地了解地理现象和空间分布规律。
例如，我们可以使用GIS将人口密度数据绘制成热力图，直观展示不同地区的人口分布情况。
又如利用GIS可以将地震数据以散点图的形式表示在地图上，直观地显示出地震的发生地点和强度信息。
通过空间可视化，我们可以更好地理解和分析地理数据，为决策提供参考依据。
其次，动态分析是GIS另一个重要的应用领域。
动态分析可以帮助我们研究地理现象的变化趋势和影响因素。
在GIS中，我们可以通过建立空间数据库和时序数据，对不同时期的地理数据进行比较和分析。
例如，我们可以建立一个交通网络数据库，记录不同时间段的交通流量和拥堵情况。
通过对这些数据进行动态分析，我们可以研究交通状况的变化趋势，并提出交通规划和管理的建议。
又如我们可以使用GIS进行遥感影像分析，对不同时间段的遥感影像进行对比，以了解土地利用和覆盖的变化情况。
通过动态分析，我们可以深入研究地理现象的演变过程，从而为环境保护和资源管理等领域提供支持。
在进行空间可视化和动态分析时，我们需要掌握一些方法和技巧。
首先，数据的质量和准确性是空间可视化和动态分析的关键。
因此，在进行GIS分析之前，我们需要对数据进行清洗和检查，确保数据的准确性和完整性。
其次，选择适当的地图投影和坐标系统也是很重要的。
不同的地图投影和坐标系统对空间数据的展示和分析有不同的影响。
因此，在进行GIS分析时，我们需要根据具体情况选择合适的地图投影和坐标系统。
此外，选择合适的空间分析工具和方法也是很重要的。
如何进行地理信息系统的数据可视化与分析
如何进行地理信息系统的数据可视化与分析地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种用于数据收集、存储、管理、分析和可视化的技术工具。
它将地理空间数据与非空间数据结合在一起，使我们能够更好地理解和解决地理问题。
本文将介绍如何进行地理信息系统的数据可视化与分析。
数据可视化是将数据以图形或图像的形式展示出来，帮助我们更好地理解和解释数据。
在地理信息系统中，数据可视化是非常重要的，它可以帮助我们发现数据中隐藏的模式和趋势，并有效地传达这些信息给其他人。
在进行数据可视化之前，我们首先需要有一份完整和准确的地理数据。
这些数据可以来自于各种渠道，例如卫星遥感、航空摄影、地面调查等。
收集到的数据包括地形、水文、气象、土地利用等多个方面，这些数据可以被整合到地理信息系统中。
数据的可视化可以通过不同的方式来实现。
最常见的方式是通过制作地图。
地图是地理信息系统的基本表达形式，它可以将地理空间数据以符号、颜色、线条等方式表达出来。
地图可以是二维的，也可以是三维的。
在制作地图时，我们需要选择合适的投影方式、符号和颜色，以及合适的比例尺。
除了地图，我们还可以使用图表、图形和动画等形式来展示数据。
图表可以将数据进行比较和分析，帮助我们发现数据中的规律和趋势。
图形可以通过几何形状和颜色来表达数据，使数据更加直观和易于理解。
动画可以将时间维度的数据进行展示，帮助我们观察数据的变化和趋势。
数据可视化不仅仅是将数据展示出来，还需要进行数据的分析和挖掘。
分析可以帮助我们发现数据中的规律和趋势，并得出有实际意义的结论。
在地理信息系统中，我们可以通过空间分析、属性分析和网络分析等方法来对地理数据进行分析。
空间分析是地理信息系统的核心功能之一，它可以帮助我们研究和解决各种空间问题。
常见的空间分析方法包括缓冲区分析、叠加分析和最近邻分析等。
缓冲区分析可以根据给定的距离范围，确定目标点周围的区域。
地理信息技术专业学习技巧利用地理信息系统进行地理数据可视化与分析
地理信息技术专业学习技巧利用地理信息系统进行地理数据可视化与分析地理信息技术专业学习技巧：利用地理信息系统进行地理数据可视化与分析地理信息技术作为新兴的交叉学科，正逐渐成为信息时代的核心技术之一。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为地理信息技术的重要组成部分，具有数据存储、管理、分析和可视化等功能，为地理数据的处理和应用提供了一种高效、准确的解决方案。
在地理信息技术专业的学习中，合理利用地理信息系统进行地理数据的可视化与分析，将有助于提高学习效果和应用能力。
本文将介绍一些利用地理信息系统进行地理数据可视化与分析的学习技巧。
一、地理数据可视化地理数据可视化是地理信息技术专业学习中的一个重要内容。
通过将地理数据以图像的形式展示出来，可以直观地观察和分析地理现象，帮助人们快速理解和把握地理空间的特征。
下面是一些地理数据可视化的学习技巧：1. 选择合适的地理数据可视化方法：地理数据可视化方法有很多，如地图制作、空间分析等。
在选择方法时，要根据具体的数据类型和分析目的来确定最适合的可视化方式。
2. 熟练掌握地理信息系统软件的使用：地理信息系统软件通常具有强大的可视化功能，学生要熟悉并掌握其基本操作和功能，如数据导入、符号化渲染、专题图制作等。
3. 选择合适的地图投影和符号方案：地图投影和符号方案直接影响地理数据的可视化效果，学生要根据地理数据的特点和研究目的选择合适的投影方式和符号方案。
4. 注重地理数据的时空关系：地理数据可视化需要重点关注地理现象的时空关系，要善于利用时间轴、动画等功能展示地理现象的演变过程。
二、地理数据分析除了地理数据的可视化，地理信息技术专业学习还要注重地理数据的分析。
地理数据分析是根据地理数据的特点和规律，通过使用各种地理信息分析方法和算法，从中提取有用的信息和知识。
以下是一些地理数据分析的学习技巧：1. 学习地理统计分析方法：地理统计分析方法主要用于描述和分析地理现象的规律，如空间聚集分析、空间插值分析、空间关联分析等。
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基础 信息库
气象信息层
地理信息层
战场 信息库
图形显示
战场分析
各军兵种仿真与作业模型
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二、战场环境仿真系统的体系结构
2、系统的基本模块及其信息流向
信息获取 地图和 兵要地志 气象观测 历史记录 地理信息获取 气象信息获取 基础信息 存储与管理 基础地理信息 基础气象信息 基础电磁信息 基础核化信息 信息处理 地理信息处理 气象信息处理 电磁信息处理 核化信息处理 军事 想定 与 仿真 动态气象信息 动态电磁信息 动态核化信息 动态信息 存储与管理 动态地理信息
综合战场 可视化
训练模拟系统 指挥自动化系统
战场环境 模型
战场环境分析
综合战场可视化系统
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四、综合战场可视化系统的体系结构
3、系统功能模块
综合战场观察器
战场音效 组件
战场视觉 特效组件 网络组件
军事态势
战场环境
可视化组件
可视化组件
战场音效 数据库
战场视觉特 效数据库
实体模型 数据库
陆军 海军 空军 二炮 电子
战役
战术
分队
武器平台
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二、战场环境仿真系统的体系结构
4、与指挥作业系统的关系
地理和气象环境：在指挥作业系统中，包含： 地理环境显示、地形分析、气象图层显示、气 象环境分析等。 电磁与核化环境：兼顾战场环境的需求和其本 身的作业席位的需求。对于战场环境的建构， 要在指挥作业总界面上体现电磁与核化图层； 同时在指挥作业系统中还包含防化和电子战指 挥作业席位。
动态地理 信息库
地形数据处理模块
图形输出 模块
数据输入 与编辑模块
基础地理 信息库 地图数据转换模块 军用标准地图数据库
地图 符号库
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空间查询与分析模块
查询计算 软件
地名坐标查询 要素属性查询
要素类型查询 区域目标查询
距离、面积、高差计算
地形分析 软件
断面分析 坡度分析 通视分析 机动分析 高度带分析 机降条件分析 遮蔽区域分析
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实例与演示
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46
1： 100万 2018/12/19
47
1：25万 远景 2018/12/19
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1：25万
中景
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49
1：25万 近景
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1：10万
2018/12/19
51
1：5万
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52
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二、战场环境仿真系统的体系结构
5、与作战模拟系统的关系
为作战模拟系统提供用于仿真对抗的基础和动态
信息及态势显示地理底图
仿真对抗引起的战场信息的变化通过网络系统返
回动态信息库，再向各仿真模型发布变更信息
战场电磁与核化环境还要为模拟系统提供相关的
仿真模型
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数据库管理系统；
具有分析功能的地理信息数据库系统；
基于地理信息的决策支持工具。
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军事地理信息系统的基本概念（二）
2. 军事地理信息系统的特征
计算机化的技术系统，包含：软、硬件环境、
功能模块、空间数据、人机界面；
操作对象是军事地理环境信息的空间数据，包 含：位置信息、属性信息和拓扑信息；
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军事地理信息支持系统的构成（三）
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军事地理信息支持系统的构成（三）
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军事地理信息支持系统的构成（三）
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军事地理信息支持系统的构成（三）
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数据输入与编辑模块（矢量化）
数字化仪 输入软件
屏幕操作 输入软件 模式识别 输入软件
基础地理信息库
.dvf
图形编辑 软件之一 数据转换软件 图形编辑 软件之二
军用标准地图数据库
.sx .zb .dm . gy
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地形数据处理模块
.bmp 地图图像文件 .set 显示效果设置文件 .ref 快速显示索引文件 .sid 统计查询索引文件 .dem 数字高程模型文件
本地工作站
服务器
服务器
动态地理信息
包含：各种在仿真对抗 过程中被修改的地理目 标的属性信息和地形坐 标与属性信息。
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服务器
本地工作站
地理目标的坐标信息 不在网上传输，而在 本地工作站的战场地 理数据中按属性查询 获取。
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三、战场环境仿真系统的关键技术
4、数据库技术：关键是数据一致性维护和数据聚合
图形输出模块
二维地图 显示软件
.set .ref .dvf .bmp
矢量图（LOD） 栅格图
三维地景 显示软件
.dem .bmp
晕渲图
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写景图
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二、战场环境仿真系统的 体系结构
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二、战场环境仿真系统的体系结构
1、各环境层之间的关系
核化信息层 电磁信息层
2 与 作 战 模 拟 系 统 的 关 系
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地 理 信 息 平 台
图形显示模型 战斗报告模型
随机指挥模型
指挥自动化作业框架 各专业指挥软件
电子战模型 技保后勤模型
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军事地理信息支持系统的构成（三）
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军事地理信息支持系统的构成（三）
与各指挥模型的界面与接口 空间查询 与分析模块
二、战场环境仿真系统的体系结构
6、与导调系统的关系 为导调系统提供态势信息和图形显示 为导调系统提供环境数据，辅助决策评估
为导调系统提供战后回放功能
接收导调系统的空间定位信息，实现定位和导航 接收导调系统的视频监测信息，再现战斗场景
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二、战场环境仿真系统的体系结构
7、与战场数据库系统的关系
军事地理信息支持系统及 战场环境仿真与综合战场可视化
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军事地理信息支持系统概述 战场环境仿真系统的体系结构 战场环境仿真系统的关键技术 综合战场可视化系统的体系结构 综合战场可视化系统的关键技术
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一、军事地理信息支持系统概述
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资料 查询
系统 管理
指挥 作业
文书 处理
基础信息库
战场信息库
通信信箱
地形分析 标 图 地 理 信 息 平 台
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军事地理信息支持系统的构成（一）
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军事地理信息支持系统的构成（二）
基础数据库 动态数据库 模型框架 数据库 中件 陆战模型 炮兵模型 空军模型 海军模型
电磁信息获取
核化信息获取 武器装备与 核化设施数 据库 分析 报告
对抗
模型
信息分析 地形分析 气象分析 电磁环境分析 核化环境分析
图形显示 地理信息图层 气象信息图层 电磁信息图层
作战模拟系统 导调系统
指挥自动化作业系统
核化信息图层
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二、战场环境仿真系统的体系结构
3、系统的应用层次
战 场 信 息 库 数 据 库 维 护 与 管 理 数据字典 中介部件
基础 数据库
想定 数据库
想 定 电 文
想 定 地 图
…….
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作 战 理 论
作 战 标 准
武 器 装 备
编 制 序 列
兵 要 地 志
地 形 数 据
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四、综合战场可视化系统的 体系结构
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四、综合战场可视化系统的体系结构
空间数据 处理 数据 输入 地理 数据库 系统 地图 设计 符号库 系统 输出
2 软 件 模 块
模型存储 与管理
模型库 系统
知识库 系统
知识存储 与管理
空间查询 与分析
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辅助军事 决策
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军事地理信息支持系统的构成（一）
1 与 参 谋 作 业 系 统 的 关 系
用 户 界 面 席 位 管 理
建可军 模视事 组化态 件 势
战场环境LoD组件
地 理 组环 件境 动 态 组环 件境 动 态 组环 件境 动 态 组环 件境 LoD LoD LoD LoD
战 场 环 境 可 视 化 组 件
军事态势
LoD
动态战场环境组件 实体模型 数据库 三维军标 数据库 战场环境 数据库
环动 境态 组地 件理 环动 境态 组气 件象 环动 境态 组电 件磁 环动 境态 组核 件化
为战场数据库提供基础环境信息和初始动
态环境信息
接收由战场数据库发出的动态环境信息
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三、战场环境仿真系统的 关键技术
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三、战场环境仿真系统的关键技术