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[摘要]近年来，在全球范围内，公共安全事件时有发生，必须采取有效措施针对各类突发事件进行妥善处理，合理运用应急三维DEM可视化平台已然成为大势所趋，受到社会各界广泛关注。在此，本文将针对用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案进行简要探讨。
[关键词]三维GIS DEM数据 压缩方案
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-270-1
1前言
基于应急三维GIS可视化平台能够针对各类型突发公共事件进行科学应对以及妥善处理，譬如911、海地大地震、非典、雪灾、汶川大地震、甲型H1N1 流感等等公共事件，其突发性较强且规模较大，影响范围较广，涉及数据信息数量巨大，需就此快速分析并给有效处理措施，则必须合理选用用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案。
2三维GIS技术的特征优势
2.1可视性
运用三维GIS技术可基于信息数据模拟空间关系，与此同时，参考一定比例放大或者是缩小现实事物，将空间中各类事物状态真实形象的展现出来。运用三维GIS技术空间可视化功能够直观反映出空间内事物属性，能够将地理空间信息跟空间属性信息有机结合起来。
2.2导向性
基于三维GIS技术，可全局掌控整个区域内的相关信息，同时浏览潜在区域，尽可能为使用者实现更为全面的数据的优化提供，在实施比例变换工作的时候，系统可完成数据信息的有效更新；除此之外，三维GIS技术能够将相关信息提供给观察者，充分满足其所需，将实际搜索范围大大所下，进而更为快速正确地将查询信息显示出来。
2.3思维性
通过运用三维GIS技术，能够将地理信息有效储存起来，同时针对地物之间的空间位置关系进行存储，旨在为空间分析工作提供更多便利。通常来说，三维GIS技术所具有的空间思维行主要指的是通过对三维GIS系统工具的优化运用，认真处理数据信息，获取相应的数据分体图。在整个三维GIS系统中包含有很多系统性工具，此类工具能够有效完成数据分析工作，而后基于系统进行处理并给出相应结果，最终分析得出所需结果。由此可见，三维GIS的空间思维功能能够为信息使用者提供空间关系、空间的分布模型和空间的发展趋势等信息。
3 DEM压缩方案分析
研究应急三维GIS可知，其可视化平台所需必要的空间数据主要为DEM，在空间数据库构建中，DEM是其最为基本的数据。在上世纪八十年代，逐步兴起小波变换这一数学分支，历经三十年，在各个行业领域中，小波变换获得较为广泛的有效应用，在全球范围内，其可谓是图像处理领域中的先进高新应用技术，常用于边缘检测以及信息编码、数据压缩、图像处理、医疗诊断、地震信息处理、信噪分离、机械故障判别等。就目前的情况来看，基于小波变换的数据压缩是全球针对DEM数据实施压缩的有效办法，结合数据特征，在此提出基于Seven Zip结合SPIHT 编码的DEM 数据压缩方案， 此方案能够充分实现快速响应，并尽可能满足大规模存储需求。
3.1转换数据单位
因为干涉雷达，在激光雷达和航空摄影测量中实施采集的DEM数据精度十分高，通常能够细化至分米级别，有些甚至能够高达厘米级别，在计算机设备系统中不可运用整型进行存储，通常选用浮整型实施存储工作，相较于原来，存储开销约为两倍之多，与此同时，选用整型小波变换，数据计算实际精度是1个单位。为达到基于整数实现小波变换，则能够结合具体的精度要求单位转换DEM数据，指的是把高程值转化为单位是分米及厘米的高程值。通过研究可以知道，整型小波变换过程中，正/逆变化进行输入以及输出所得相应结果均为整数，可实现真正的可逆变换，旨在确保无损编码工作顺利完成。
3.2整体缩减数据
针对一块DEM数据而言，需将其最大值max以及最小值min认真求的；而后实现各个数据的合理循环，并假设其值是P（i，j），并将min减去之后获取最新DEM，而后实施小波变换，得出相应的系数值。如此一来，在平坦的DEM区域范围内，若所有高程值均呈现降低状态且形成的高程误差较为接近，则小波变换级数会大大降低，数据被遍历的时间所缩短，运用SPIHT针对完成变换之后的小波系数进行编码的时候，会造成编码级数的降低，进而扫描表的次数随之减少。
3.3确定编码系数
就一块DEM数据来说，若各个数据将最小值min减去之后，相关系数历经小波变换之后，针对相对较为平坦的区域范围而言，若小波系数值很小，则基于SPIH T 算法编码可获得较高成效。然而，针对起伏很大的DEM而言，则会形成较大高差情况，若其中部分数据相较于平均海拔较低，则形成高差很大，进而造成完成小波变换之后所得数据系数很大，基于SPIH T 算法出发来看，编码级数大大增加，造成大量时间被消耗。就所存在的此类问题进行解决的时候可选用基于文件压缩的Seven Zip完成数据压缩工作，实现压缩比的大幅降低，节约消耗时间。
3.4选取小波
针对小波进行选择的时候，通常选用计算复杂程度相对较低且数据恢复能力较强、压缩程度较高的小波值，参考文献可知，基于图像无损压缩角度出发来看，小波性能最优及最劣相差需控制在百分之二以内，若图像细节相对较多，则Int5/ 3 小波可拥有良好的性能效果，在此可选用其完成DEM 数据压缩。
4结语
综上可以知道，随着科技水平的显著提升，三维GIS技术获得广泛应用，其优势甚为明显，基于此，通过一系列验证措施，设计完成的Seven Zip 结合Int53 小波以及SPIHT编码的DEM 数据压缩方案能够充分满三维GIS技术平台需求，实现快速浏览，所产生的研所效果较为良好，为各类公共事件的及时发现处置工作开展提供更多便利。
参考文献
[1]田继辉，卢小平，李英成，肖金城，王恩泉，冯琅.用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案[J].遥感信息，2011（02）.
[2]邱继展.三维GIS技术的特点及其在工程测量中的应用[J].地球，2014（12）.
[3]苏珊，王建平，朱兴敏.三维GIS在北疆长距离渠道供水工程中的应用设计研究[J].水利水电技术，2014（06）.
[4]汤圣君，张叶廷，许伟平，谢潇，朱庆，韩元利，吴强.三维GIS中的参数化建模方法[J].武汉大学学报（信息科学版），2014（09）.
[关键词]三维GIS DEM数据 压缩方案
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-270-1
1前言
基于应急三维GIS可视化平台能够针对各类型突发公共事件进行科学应对以及妥善处理，譬如911、海地大地震、非典、雪灾、汶川大地震、甲型H1N1 流感等等公共事件，其突发性较强且规模较大，影响范围较广，涉及数据信息数量巨大，需就此快速分析并给有效处理措施，则必须合理选用用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案。
2三维GIS技术的特征优势
2.1可视性
运用三维GIS技术可基于信息数据模拟空间关系，与此同时，参考一定比例放大或者是缩小现实事物，将空间中各类事物状态真实形象的展现出来。运用三维GIS技术空间可视化功能够直观反映出空间内事物属性，能够将地理空间信息跟空间属性信息有机结合起来。
2.2导向性
基于三维GIS技术，可全局掌控整个区域内的相关信息，同时浏览潜在区域，尽可能为使用者实现更为全面的数据的优化提供，在实施比例变换工作的时候，系统可完成数据信息的有效更新；除此之外，三维GIS技术能够将相关信息提供给观察者，充分满足其所需，将实际搜索范围大大所下，进而更为快速正确地将查询信息显示出来。
2.3思维性
通过运用三维GIS技术，能够将地理信息有效储存起来，同时针对地物之间的空间位置关系进行存储，旨在为空间分析工作提供更多便利。通常来说，三维GIS技术所具有的空间思维行主要指的是通过对三维GIS系统工具的优化运用，认真处理数据信息，获取相应的数据分体图。在整个三维GIS系统中包含有很多系统性工具，此类工具能够有效完成数据分析工作，而后基于系统进行处理并给出相应结果，最终分析得出所需结果。由此可见，三维GIS的空间思维功能能够为信息使用者提供空间关系、空间的分布模型和空间的发展趋势等信息。
3 DEM压缩方案分析
研究应急三维GIS可知，其可视化平台所需必要的空间数据主要为DEM，在空间数据库构建中，DEM是其最为基本的数据。在上世纪八十年代，逐步兴起小波变换这一数学分支，历经三十年，在各个行业领域中，小波变换获得较为广泛的有效应用，在全球范围内，其可谓是图像处理领域中的先进高新应用技术，常用于边缘检测以及信息编码、数据压缩、图像处理、医疗诊断、地震信息处理、信噪分离、机械故障判别等。就目前的情况来看，基于小波变换的数据压缩是全球针对DEM数据实施压缩的有效办法，结合数据特征，在此提出基于Seven Zip结合SPIHT 编码的DEM 数据压缩方案， 此方案能够充分实现快速响应，并尽可能满足大规模存储需求。
3.1转换数据单位
因为干涉雷达，在激光雷达和航空摄影测量中实施采集的DEM数据精度十分高，通常能够细化至分米级别，有些甚至能够高达厘米级别，在计算机设备系统中不可运用整型进行存储，通常选用浮整型实施存储工作，相较于原来，存储开销约为两倍之多，与此同时，选用整型小波变换，数据计算实际精度是1个单位。为达到基于整数实现小波变换，则能够结合具体的精度要求单位转换DEM数据，指的是把高程值转化为单位是分米及厘米的高程值。通过研究可以知道，整型小波变换过程中，正/逆变化进行输入以及输出所得相应结果均为整数，可实现真正的可逆变换，旨在确保无损编码工作顺利完成。
3.2整体缩减数据
针对一块DEM数据而言，需将其最大值max以及最小值min认真求的；而后实现各个数据的合理循环，并假设其值是P（i，j），并将min减去之后获取最新DEM，而后实施小波变换，得出相应的系数值。如此一来，在平坦的DEM区域范围内，若所有高程值均呈现降低状态且形成的高程误差较为接近，则小波变换级数会大大降低，数据被遍历的时间所缩短，运用SPIHT针对完成变换之后的小波系数进行编码的时候，会造成编码级数的降低，进而扫描表的次数随之减少。
3.3确定编码系数
就一块DEM数据来说，若各个数据将最小值min减去之后，相关系数历经小波变换之后，针对相对较为平坦的区域范围而言，若小波系数值很小，则基于SPIH T 算法编码可获得较高成效。然而，针对起伏很大的DEM而言，则会形成较大高差情况，若其中部分数据相较于平均海拔较低，则形成高差很大，进而造成完成小波变换之后所得数据系数很大，基于SPIH T 算法出发来看，编码级数大大增加，造成大量时间被消耗。就所存在的此类问题进行解决的时候可选用基于文件压缩的Seven Zip完成数据压缩工作，实现压缩比的大幅降低，节约消耗时间。
3.4选取小波
针对小波进行选择的时候，通常选用计算复杂程度相对较低且数据恢复能力较强、压缩程度较高的小波值，参考文献可知，基于图像无损压缩角度出发来看，小波性能最优及最劣相差需控制在百分之二以内，若图像细节相对较多，则Int5/ 3 小波可拥有良好的性能效果，在此可选用其完成DEM 数据压缩。
4结语
综上可以知道，随着科技水平的显著提升，三维GIS技术获得广泛应用，其优势甚为明显，基于此，通过一系列验证措施，设计完成的Seven Zip 结合Int53 小波以及SPIHT编码的DEM 数据压缩方案能够充分满三维GIS技术平台需求，实现快速浏览，所产生的研所效果较为良好，为各类公共事件的及时发现处置工作开展提供更多便利。
参考文献
[1]田继辉，卢小平，李英成，肖金城，王恩泉，冯琅.用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案[J].遥感信息，2011（02）.
[2]邱继展.三维GIS技术的特点及其在工程测量中的应用[J].地球，2014（12）.
[3]苏珊，王建平，朱兴敏.三维GIS在北疆长距离渠道供水工程中的应用设计研究[J].水利水电技术，2014（06）.
[4]汤圣君，张叶廷，许伟平，谢潇，朱庆，韩元利，吴强.三维GIS中的参数化建模方法[J].武汉大学学报（信息科学版），2014（09）.