[发明专利]一种重力场双体球同构建模方法与系统

权利要求书

1.一种重力场双体球同构建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取重力场数据，获取全球切片数据；

S2、构建双体球内核模型；

S3、构建双体球外核模型；

S4、将重力场球体模型加载至三维地球体模型，结合颜色渲染器，对分别创建生成的地球体、重力场球体模型进行叠加显示即实现双体球同构模型可视化；

S5、重力场双体球同构模型在不影响重力场数据表达效果的基础上正常显示地球体模型，按照实际需求，对外核模型透明度、夸张系数、色带进行调整；

S6、根据具体研究任务，选取和叠加地形专题数据，构建重力场双体球同构模型；

所述步骤S2构建双体球内核模型的具体步骤为：

S2.1、在Cesium上采用层次细节模型技术构建地球体模型；

S2.2、当计算机生成场景时，根据物体位置与视点远近关系的不

同，分别使用不同精细程度的模型；

所述步骤S3构建双体球外核模型的具体步骤为：

S3.1、将读取的重力场数据采用双线性插值算法进行重采样；S3.2、然后将规则格网格式的重力场数据转换为三角网格式；

S3.3、通过坐标转换将其从源数据坐标系统转换至基于Cesium的重力场三维坐标系，获得的三角网格式的重力场数据包含四个要素，即坐标点(X，Y，Z)、三角网索引、顶点法向量、重力场值；

S3.4、基于三角网格式的重力场数据以及色带、透明度、值域范围，并结合变形算法，实现重力场球体模型构建；

S3.5、其中，变形算法的公式为：

式中，Th为变形后的重力值，T为原始重力值，r为偏移量，S为缩放系数，Tmax为重力值最大值，Tmin为重力值最小值，R为地球半径，Sr为当前缩放系数；

所述步骤S4步骤中：前端显示采用WebGL技术；

所述步骤S5还包括以下步骤：在片元着色器中修改透明度，可实时调整模型透明度；通过改变夸张系数，可改变重力数据的形变程度；将直方图拉伸算法应用于重力场数据，使重力数据在色带上均匀分布，通过修改色带常量，改变模型的渲染颜色。

2.一种重力场双体球同构建模方法的系统，使用了根据权利要求1所述的一种重力场双体球同构建模方法，其特征在于，包括：数据获取模块、地球体模型构建模块、重力场球体模型构建模块、重力场双体球可视化模块、重力场双体球同构模型调整模块和专题应用模块。

3.根据权利要求2所述的一种重力场双体球同构建模方法的系统，其特征在于：

所述数据获取模块：用于获取重力场数据、全球切片数据；

所述地球体模型构建模块：全球切片数据作为该模块的输入数据，数据输入后在Cesium上采用LOD(LevelofDetail)技术构建双体球内核模型，即地球体模型的三维建模；

所述重力场球体模型构建模块：重力场数据作为该模块的输入数据，数据输入后采用双线性插值算法、三角网生成算法和坐标转换方法得到三角网格式的具有世界坐标系的重力场数据，并基于该数据以及色带、透明度、值域范围，结合变形算法，构建双体球外核模型，即重力场球体模型的三维建模；

所述重力场双体球可视化模块：地球体模型构建模块、重力场球体模型构建模块作为该模块的输入模块，将内外核模型进行叠加显示，结合颜色渲染器，实现双体球模型可视化；

所述重力场双体球同构模型调整模块：重力场双体球可视化模块作为该模块的输入模块，实现重力场双体球外核模型透明度、夸张系数、色带调整；

所述专题应用模块：重力场双体球同构模型调整模块作为该模块的输入模块，可叠加地形专题数据，完成专题应用。