3　试　验

　　本文选用了两类数据，分别是全球地形数据和由WDM94计算出的大地水准面差距。

　　全球地形数据取自美国国防制图局(The Defense Mapping Agency)和美国国家航空航天局/哥达德宇航中心(NASA/Goddard Space Flight Center(GSFC))编辑的JGP95E 5′全球地形数据库(The JGP95E 5′ Global Topographic Database)。数据库给出的全球分辨率为5′×5′，共2 160个记录，每个记录就是一个5′的纬度带。数据的存储（写入）格式是纬度从北极到南极，经度从0°到360°。因为经纬度可按以上方法计算，所以数据库中并不给出经纬度信息，只给出一系列与海拔高程有关的信息。经过试验，笔者只从数据库中提取出分辨率为1°×1°的高程数据进行可视化表达。为了后续数据处理的方便，提取高程的同时也把相应的经纬度计算出来，并按“经度、纬度、高程”的格式存为新文件。

　　地球形状数据是用WDM94计算出的大地水准面差距，它也是按分辨率为1°×1°、格式为“经度、纬度、高程”写成新文件。

　　对以上数据进行坐标转换、构建三角网、计算法向量后，利用OpenGL的有关函数将全球地形(DTM)和地球形状(大地水准面)数据在计算机屏幕上以三维动态的形式表达出来，如图5、图6所示，可视化模型可以旋转和局部放大。另外，由于地球表面的起伏相对于地球半径是很微小的，因此出于视觉效果的考虑，图中所示的两种高程数据都有一定程度的放大。

　　通过对地球形状三维可视化的研究，实现了全球地形数据由矩形格网向三角网的快速变换，方法切实可行，对类似的矩形格网向三角网的变换有一定的借鉴意义。

图5　全球地形的三维表达
Fig.5　3D Expression of Global Terrain

图6　地球形状的三维表达
Fig.6　3D Expression of Earth Figure

　　地球形状三维动态表达的实现为大地测量特别是空间大地测量所获取的大量观测数据的可视化起到了一个示范作用。尽管本试验中采用了1°×1°分辨率的数据，但对更高分辨率的数据提供的技术和方法仍然适用。但是，在地球形状三维可视化的研究方面，对数字地形的数据优化和多尺度显示等问题还有待于进一步探讨和研究。

　　基金项目：国家自然科学基金资助项目，编号49681001

     作者简介：孙洪君（中国航空工业总公司勘测设计研究院测绘处，北京市2411信箱，100086）

　　　　　     杜道生（武汉测绘科技大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路129号，430079）

　　　　     　周勇前（武汉测绘科技大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路129号，430079）

　　　     　　李征航（武汉测绘科技大学地学测量工程学院，武汉市珞喻路129号，430079）

　　参考文献：

　　［1］　管泽霖，宁津生.地球形状及外部重力场.北京：测绘出版社，1981

　　［2］　唐荣锡，汪嘉业，彭群生，等.计算机图形学教程.北京：北京科学出版社，1996

　　［3］　朱　庆.分形理论及其在数字地形分析和地面仿真中的应用：［学位论文］.北京：北方交通大学，1995

　　［4］　徐　青.地形三维可视化技术的研究与实践：［学位论文］.郑州：郑州测绘学院，1995

　　［5］　彭　辉.基于MicroStation的数字高程模型的建立及其应用研究：［学位论文］.武汉：武汉测绘科技大学，1998

　　［6］　吴艳兰.DEM的可视化研究及若干应用：［学位论文］.武汉：武汉测绘科技大学，1998

　　［7］　李德仁，陈晓勇.用数学形态学变换自动生成DTM三角形格网的方法.测绘学报，1990，19(3)

　　［8］　陈晓勇.DTM不规则三角形网格的规则化压缩存储.测绘学报，1992，21(3)

　　［9］　李德仁.信息高速公路、空间数据基础设备与数字地球.测绘学报，1999，28(1)

　　［10］　廖朵朵，张华军.OpenGL三维图形程序设计.北京：星球地图出版社，1996

　　［11］　柯正谊，何建邦，池天河.数字地面模型.北京：中国科学技术出版社，1993

　　［12］　宁津生，李建成，晁定波，等.WDM94 360阶地球重力场模型研究.武汉测绘科技大学学报，1994，19(4)