[发明专利]一种在GoogleEarth数字地球平台中移动KML几何元素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球空间信息技术领域中的数字地球技术，具体地说是一种在Google Earth数字地球平台中移动KML（Keyhole Markup Language）几何元素的方法，该方法针对KML几何元素进行处理，能够解决在Google Earth数字地球平台上对KML几何元素进行空间位置移动变换过程中所遇到的各种难题。

背景技术

目前，以Google Earth为代表的数字地球系统已成为在全球范围内集成、共享、显示和分析大规模、多尺度、多时相地球空间信息的可靠平台。Google Earth数字地球平台之所以能被地球科学家、专业技术人员乃至社会公众所广泛接受，主要是由于它具有开放的体系架构，支持基于OpenGIS KML编码标准（OpenGIS Keyhole Markup Language Encoding Standard，简称OGC KML或KML）的地球空间信息描述方式。在Google Earth平台中，用户不需从底层开发可视化环境，只需要使用KML编码规范来描述和保存自己所拥有的地球空间信息，Google Earth就能快速加载并渲染、绘制出这些信息所表示的地球空间对象。

近年来，国内外学术界和工程界开展了在Google Earth平台上基于KML编码规范进行地球空间信息模拟和可视化方面的研究，取得了一些有用的成果，为推动Google Earth数字地球平台的发展与应用发挥了巨大的作用。但是，使用现有的Google Earth数字地球平台及其操作界面进行基于KML的地球空间信息的模拟、可视化与交互分析，仍然面临着很多障碍。其中一个最突出的问题就是Google Earth对地球空间的表达存在着维度缺陷，无法直接显示位于地形面以下的模型或对象。为了模拟和显示地下空间对象，需要使用特定的技术或方法将地下空间对象提升到地形面之上。这可通过两种方法来实现。第一种方法是设定一个抬升高度，将位于地形面以下的空间对象统一抬升到地形面之上，从而使地下空间对象悬浮在实际位置的上方。这是一种静态抬升的方式，实现起来比较简单，但地下空间对象的高程一经抬升即为固定值，无法进行交互式的动态移动。另一种方法是预先生成一系列处于不同高程位置处的空间对象，应用KML<TimeSpan>元素来设定这些空间对象的浮现时间，使用Google Earth内置的时间滑动条来交互式的控制地下空间对象在纵向上的位置，从而使其能显示在地形面之上。这种动态抬升的方式具有较强的动画效果，但KML对象数据存储冗余较多，实现起来也比较复杂。另外，Google Earth内置的时间滑动条主要是为控制时间而设计的，使用时间滑动条来抬升地下空间对象时，时间滑动条的双滑块特性和时间显示方式常常会误导用户，难以直观的展现地下空间对象的实际位置。

要解决在Google Earth中模拟和显示地下空间对象这一难题，一个直观的思路就是用户能够可视化的、交互式的移动地下空间对象，进而改变地下空间对象在三维地球空间中的位置。因此，对用KML几何元素来表示的地球空间对象进行移动操作是一种普遍的需求，用户常常需要移动（包括在地形表面上平移和在竖直方向上升降）地球空间对象的坐标位置。但由于现有的Google Earth客户端程序与地球空间实体的交互能力较弱，用户无法在Google Earth中自由、灵活、精确的移动KML几何元素的空间位置。使用标准的Google Earth客户端程序，用户只能选中并移动单个的KML几何元素，不能整体移动多个KML几何元素，也无法精确的控制移动变换的距离。这些技术问题的存在，严重限制了Google Earth在地球科学领域（特别是地质学、地球物理学等研究地下空间实体和现象的学科）中的应用。因此，对KML几何元素进行灵活、自由、精确的移动变换并形成一个通用的技术方案显得极为必要。

发明内容