地理信息系统及可视化.ppt
2023/3/23,1,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,2023/3/23,2,1 军事地理信息支持系统概述2 战场环境仿真系统的体系结构3 战场环境仿真系统的关键技术4 综合战场可视化系统的体系结构5 综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,3,一、军事地理信息支持系统概述,2023/3/23,4,1.军事地理信息系统的基本概念2.军事地理信息支持系统的构成3.军事地理信息支持系统各功能模块介绍,2023/3/23,5,军事地理信息系统的基本概念（一）,1.军事地理信息系统（MGIS）的定义 随着技术的发展和应用领域的扩大，其定义也在扩展变化之中：具有空间数据的采集、存储、检索、显示功能的数据库管理系统；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。,2023/3/23,6,2.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；具有信息获取、处理、输出以及信息综合、空间分析、预测预报和辅助决策的能力。,军事地理信息系统的基本概念（二）,2023/3/23,7,3.地理信息系统的构成,微机工作站,手扶跟踪数字化仪,扫描数字化仪,绘图仪,多媒体设备,存储设备,图形终端,数字终端,1硬件配置,军事地理信息系统的基本概念（三）,网络服务器,2023/3/23,8,2软件模块,军事地理信息系统的基本概念（四）,2023/3/23,9,军事地理信息支持系统的构成（一）,系统管理,资料查询,指挥作业,文书处理,基础信息库,战场信息库,通信信箱,地理信息平台,1与参谋作业系统的关系,地形分析,标 图,2023/3/23,10,军事地理信息支持系统的构成（一）,2023/3/23,11,模型框架,图形显示模型,战斗报告模型,随机指挥模型,数据库中件,炮兵模型,陆战模型,空军模型,电子战模型,技保后勤模型,海军模型,2与作战模拟系统的关系,军事地理信息支持系统的构成（二）,2023/3/23,12,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,13,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,14,空间查询与分析模块,查询计算软件,地形分析软件,2023/3/23,15,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,16,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,17,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,18,军事地理信息支持系统的构成（三）,2023/3/23,19,数据输入与编辑模块（矢量化）,2023/3/23,20,地形数据处理模块,扫描拼接软件,地图设计软件,.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,dxzkb 地形总控表dlmmb 地理目标表dxsjb 地形数据表dlsxb 道路属性表dlxlb 道路线路表slfjxb 水陆分界线表sjxb 山脊线表hsxb 合水线表sgmb 山谷面表ylmb 雨裂面表,数据处理软件,纸图,2023/3/23,21,图形输出模块,2023/3/23,22,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,23,二、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,气象信息层,地理信息层,基础信息库,战场信息库,图形显示,战场分析,各军兵种仿真与作业模型,2023/3/23,24,2、系统的基本模块及其信息流向,地理信息获取,电磁信息获取,气象信息获取,信息获取,地理信息处理,核化信息处理,电磁信息处理,气象信息处理,信息处理,基础地理信息,地图和兵要地志,基础气象信息,气象观测历史记录,基础电磁信息,基础核化信息,基础信息存储与管理,动态地理信息,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,军事想定与仿真对抗模型,指挥自动化作业系统,武器装备与核化设施数据库,地理信息图层,核化信息图层,电磁信息图层,气象信息图层,图形显示,地形分析,核化环境分析,电磁环境分析,气象分析,信息分析,分析报告,核化信息获取,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,25,3、系统的应用层次,陆军,战役,战术,分队,武器平台,电子,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,26,4、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。,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,27,5、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,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,28,6、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,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,29,7、与战场数据库系统的关系,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,二、战场环境仿真系统的体系结构,2023/3/23,30,三、战场环境仿真系统的关键技术,2023/3/23,31,1、虚拟现实技术：关键是实现交互与沉浸效果,跟踪系统,定位发射器,主机CPU,图形处理器,设计主体 控制、集成、设计,声像头盔,大屏幕影像,立体眼镜,数据手套,接收器,跟踪球,接收器,地图数据库,GIS,VR生成与控制软件,音频系统,知觉系统,VR生成系统,软件系统,图像生成显示系统,图像数据库,三、战场环境仿真系统的关键技术,2023/3/23,32,2、建模技术：关键是行为建模和动态建模,三、战场环境仿真系统的关键技术,2023/3/23,33,3、网络通讯技术：关键是多节点群同步通讯,基础地理信息,战场地理信息,服务器,服务器,服务器,本地工作站,本地工作站,本地工作站,动态地理信息,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。,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。,三、战场环境仿真系统的关键技术,2023/3/23,34,4、数据库技术：关键是数据一致性维护和数据聚合,数据字典,中介部件,战 场 信 息 库,数据库维护与管理,想定地图想定电文.,三、战场环境仿真系统的关键技术,2023/3/23,35,四、综合战场可视化系统的体系结构,2023/3/23,36,1、系统的总体结构,数 据 库,数据接口,应用程序开发接口,训练模拟系统指挥自动化系统,应用程序及工具,高级应用接口,应用系统开发平台,可视化核心组件,四、综合战场可视化系统的体系结构,2023/3/23,37,2、参考模型,四、综合战场可视化系统的体系结构,2023/3/23,38,3、系统功能模块,综合战场观察器,战场环境可视化组件,军事态势可视化组件,战场视觉特效组件,战场音效组件,战场环境数据库,三维军标数据库,实体模型数据库,战场视觉特效数据库,战场音效数据库,网络组件,四、综合战场可视化系统的体系结构,2023/3/23,39,四、综合战场可视化系统的体系结构,2023/3/23,40,五、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,41,1、战场LoD技术,战场环境的LoD技术：重点是多比例尺数据支持下的、连续的、无缝的地形环境LoD技术。军事态势描述和表现的LoD技术：与视点和应用层次有关，其基础是实体的聚合与解聚。,四、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,42,2、动态战场环境可视化技术,核心是动态战场环境实时建模技术,四、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,43,3、实体建模技术,实体是虚拟战场中一个可以独立运行的单元。,虚拟实体实况实体聚合实体,四、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,44,4、三维军事态势可视化技术,其基础是实体模型库。是具有高度概括的信息的符号化表示方法。,四、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,45,5、战场效果模拟技术,战场环境效果模拟：包括对水系特效、植被效果、昼夜变化特效、气象现象特效（阴晴、雨雪、云雾）和四季变化特效等。作战行动效果模拟：包括烟、火、射击、爆炸及声效等,四、综合战场可视化系统的关键技术,2023/3/23,46,实例与演示,2023/3/23,47,1：100万,2023/3/23,48,1：25万远景,2023/3/23,49,1：25万中景,2023/3/23,50,1：25万近景,2023/3/23,51,1：10万,2023/3/23,52,1：5万,2023/3/23,53,2023/3/23,54,2023/3/23,55,2023/3/23,56,2023/3/23,57,
