基于WPF的数字地球研究

　　摘 要：文中提出了一种基于WPF的数字地球研究方法，介绍了数字地球研究的重要意义和国内外研究的情况，分析了相关的关键技术，构造了WPF数字地球的系统框架结构，取得了比较好的效果。最后该文展示了在WPF数字地球上的实际运用的效果。

　　关键词：数字地球；框架结构量；WPF；效果

　　中图分类号：TP399

　　数字地球（Digital Earth），是美国副总统戈尔在题为“数字地球：认识二十一世纪我们所居住的星球”演说时，提出的一个概念。通过在计算机将高分辨的遥感影像、全球数字化的高程模型贴在仿真出来的球体模型上，建立虚拟的数字地球，为社会各行各业提供服务。随着信息技术、遥感技术的发展，建立起的数字地球，与整个国民经济建立了紧密的联系，市场份额也在飞速的增长，在未来和知识经济社会中产生巨大的经济效益和社会效益。

　　目前对于数字地球的研究已经成为国内外的热点，Google公司开发的谷歌地球，NASA的开源平台World Wind，提供了地图浏览，三维可视化操作功能，已经在社会生活中占据了重要的地位。

　　本文主要研究定义在以WPF技术为支撑，应用三维可视化技术、计算机仿真学、金字塔模型建立起数字地球主体框架；以元数据、互操作性、大数据技术、海量数据存贮、计算机科学、卫星遥感技术等技术为支撑，在球面上添加海量的地理信息数据、人文社会数据、遥感数据并对外提供服务。

　　1 关键技术分析

　　在电子计算机上实现数字地球，模拟真实的地球环境需要很多学科的支持，特别是信息科学技术的支撑，包括：大数据处理、海量数据存储、高速网络、遥感卫星影像数据分析、三维可视化、高速网络、高分辨率卫星影像、虚拟现实技术和科学计算。

　　1.1 高速网络

　　数字地球加载地理信息，人文社会，遥感卫星影像等庞大的数据，需要分布于全球各地的数据库给予支撑，因此需要高速的网络链接这些数据库，以便于用户及时的查询到所需要的数据。

　　1.2 海量数据存贮

　　数字地球所需数据的多样性、复杂性、对重要数据的不同级别的保护、地理上的分散性等等都对数据存储和管理提出了极高的要求。中国遥感卫星影像数据自1986年以来保存下来的数据有400万景，并以平均每年20TB的速度增长，伴随着中国高分一号、高分二号的发射，数据将会急剧的增长。为了在海量数据中方便快捷的查找数据，元数据库的建设显得尤为迫切，它是数据对数据存数管理方法，通过它可以清新的查询到有关数据的名称、属性、位置等信息，从而满足了用户的需求，大大减少用户寻找所需数据的时间。

　　1.3 虚拟现实技术

　　虚拟现实技术是计算机仿真学、三维图形技术、定位追踪技术、传感器网络技术、语音识别技术的综合集成应用。模拟出一个虚拟的三维空间世界，让使用者在视觉、触觉。听觉、感觉等方面如同身临其将一般，可以通过拉近、拉远、旋转摄像机等操作无限制的查看三维空间内的事物。

　　虚拟现实技术在数字地球上的应用，是地球真真的变成了地球村，使用者可以随时查看地球上任何角落的人文、地理信息。

　　1.4 3S技术