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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

地图是地表的模拟图像，是探索研究地形的有效手段，描述现实的地形环境。

随着地学发展的一次次深入，地图的表示形式和内容也随着计算机的进步而不断变化。

传统的地图采用二维图形表达现实地形，无法实时动态的描述地表环境的变化。

2. 研究的基本内容

利用vtk可视化类库，以java为编程语言，以江苏省地区的usgs-dem数据、shapefile数据和相关气象数据为基础，进行该地区的气象地理环境三维可视化处理。

vtk采用流水线机制来实现可视化，根据所获取的原始数据的类型以及所要得到的显示结果，选择适当的算法并建构起自己的可视化流程。

过程中运用第三方gdal库，对所需的栅格和矢量数据进行解析、读取、转换等一系列预处理。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：（1）对VTK工具包进行深入学习和研究，分析VTK类库的体系结构，可视化模型，运行机制，使用方法，为三维重建提供技术支持。并学习GDAL库和OGR库，读取、写入、转换、处理各种栅格矢量数据，对ShapeFile数据、DEM数据等进行相关预处理。（2）解析读取Shp、DEM数据文件，获取其高程信息以及相关属性，作为VTK的数据源，通过可视化流程进行显示。（3）解析相关气象数据，进行可视化显示处理。

（4）建立VTK的可视化模型，即将数据源、过滤器和映射器连接起来，让数据通过各种过滤器，在算法的作用下转换成需要的数据模型，使用映射器将数据映射为几何图元。最后设置照相机位置、焦点、灯光、背景颜色等属性来创建绘制场景，生成场景中的绘制对象，设置其显示图元模型，得到可视化结果。

进度安排：2018年2月：确定论文主题方向，收集相关资料并整理。2018年3月：处理相关数据，对可视化实现方法进行修改完善，进行论文编写。2018年4月：推敲整合，修改不当之处，补充不足之处，准备论文中期检查。2018年5月：论文资料整合，最终定稿，为答辩做好各方面准备。预期效果：实现江苏省气象地理环境三维可视化

4. 参考文献

[1]基于vtk的可视化技术研究与实现_石玉，2009

[2]基于vtk的地形三维可视化研究_程思聪，2006

[3]基于vtk的地形三维可视化程序设计与实现_陈龙，2012