随着信息技术日新月异的发展,地球科学的研究也开始越来越直观方便且深入。人们已经不满足传统的研究方法和工具,开始趋向在更加直观,方便,易学易用的平台上做研究。随着数字地球概念的抛出,越来越多的,功能强大的数字地球平台的出现,体现了这一趋势。G/S模式就是在这些背景下的提出的,它集有C/S和B/S两大模式的优点于一身。它的核心特点之一就是,简单通俗,直观方便,有利于非专业的一般人士所使用。而地学浏览器G(Geo-Browser)自然是负责与用户交互的这一重要职责。地学浏览器G(Geo-Browser)是G/S模式的终端系统,是在同一地理坐标系统下,能够完成空间数据多维动态浏览和空间分析的平台。它以HGML为数据交换标准,实现在网络环境下访问和显示服务器提供的各类空间数据,并具有三维模型显示和多种操作等功能。它包括三个版本:1、通常意义的G,在Windows环境下实现的;2、在便携式移动终端PDA上实现的;3、在B/S环境下以Web插件方式实现的。本文围绕着新型空间信息网络模式——G/S模式,研究了嵌入式三维GIS,三维可视化以及数字地球平台,提出了一个解决嵌入式下的G端(Geo-Browser),即嵌入式版的地学浏览器端的方案,并依据此技术路线实现了其原型设计。通过这项工作,不仅验证了G/S模式理论的正确性、可行性,并且也更加丰富了G/S模式的内容。论文的特色体现在:1、基于对数字地球平台以及嵌入式三维GIS的研究,分析了现有的三维开发技术,提出了一个嵌入式版地学浏览器的技术路线,并实现了原型,有力地证明和丰富了G/S模式。2、通过研究其它数字地球平台的交换数据格式,在原型上成功实现了加载,解析简单的KML/KMZ以及GML格式,同时讨论了正在设计的HGML格式。为以后的设计和全面支持HGML格式打下了良好的基础。3、对DEM数字高程模型,三维场景渲染,LOD技术以及四叉树进行了研究。并成功在嵌入式PDA上,通过移植和开发开源数字地球平台World Wind来作为基本框架;使用了四叉树算法使得较大幅度地增加了可视化判断的速度;通过在生成的可视点四叉树上计算节点评价算法,从而快速实现了LOD(Level of Detail);最后介绍了川西某区域的三维地形显示与漫游的实例。本论文总体结构是从分析研究理论到实践的过程。具体来说,论文分为如下六部分:第一章阐述并介绍了本论文的背景、现状、研究意义、目的以及研究主要内容和成果,并对论文整体目标和思路进行简单介绍。第二章介绍并研究了GIS,嵌入式GIS与移动GIS,数字地球基础理论、数字地球平台与G/S模式,以及三维可视化技术与三维地形模型生成和简化,为介绍G/S模式下的嵌入式地学浏览器提供必要的理论依据和技术铺垫。第三章分析、比较了地学浏览器的开发方式,提出了以.NET Compact Framework为框架下的,基于DirectX3D mobile为开发三维可视化的技术路线,并依此最后实现了嵌入式地学浏览器的原型设计。第四章详细地介绍并分析了地学浏览器从解析数字高程模型DEM数据,三维地形的可视化到优化等一系列重要技术。第五章分析了支持其他数字地球平台的必要性与难点,介绍了如何实现对Google Earth的KML/KMZ以及GML格式的整合,并简要地探讨了HGML格式。第六章本章是全文最重要的一章,介绍了该地学浏览器的系统构架,并对部分功能,如初始化,支持其它数字地球平台的数据以及实现川西某地区的三维地形的展现和漫游进行详细地介绍。