GIS中超分辨率大视景显示技术的研究与实现李华宏1，朱美正2LIHua-Hong1,ZHUMei-Zheng2（中国电子科技集团公司第15研究所地理信息研究室北京市100083）TechnologyonSuperhighResolutioninGISAbstract:Superhighresolutiontechnologyofmulti-screenisintroduced,especiallythearchitectureandprincipleofsuperhighresolutionsysteminGISarepresented.Somepracticalapplicationsandpotentialapplicationsarediscussedintheendofpaper.Keywords:multi-screensuperhigh-resolutionGISsynchronization摘要：本文概述了多屏超分辨率大视景显示技术的国内外发展现状，重点对GIS中超分辨率显示技术的体系结构及原理进行阐述，并讨论了GIS中超分辨率显示的相关现实应用。关键词：多屏超分辨率地理信息系统同步中图分类号：P208文献标识码：A1前言近些年来，随着计算机的计算能力和存储能力的飞速发展，科学计算的规模越来越大，在空间地理信息、气象、生物技术、油藏模拟、核技术、交通运输等领域，用于计算的网格已达到百万、千万乃至数亿，计算的数据结果也已达到GB乃至TB级。而与计算、存储技术的飞速发展相比，由于受材料、电子等工艺的限制，计算机显示尺寸的发展相对滞后。如何能够快速、准确的表现海量数据已经成为一个亟需解决的问题。它不仅包括如何以更大的屏幕来显示数据，使显示内容更详细；还包括如何以更快的速度来处理数据，使显示速度更快；同时还要平衡造价和应用普及之间的矛盾，以较低造价促进应用普及。基于PC机群系统的大视景显示是解决上述问题一个很好的途径[1]。采用多个显示设备取代原来的单个显示设备使得显示屏幕增大为相应的倍数；各个显示设备由单独的计算机进行驱动，计算任务的分担使得显示速度也大大提高。与传统的大型图形工作站相比，PC集群机有如下优势：（1）高性价比：价格是同等处理能力专业图形工作站价格的十分之一甚或几十分之一；（2）扩展性好：理论上显示分辨率随节点数增加而线性增加，增删节点都很方便；（3）升级方便：可随时采用当前最先进的配件进行升级。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域[2]。随着GIS应用越来越普及，所处理的地理数据覆盖范围越来越广，精细度也越来越高，单个PC机的显示设备在显示如此广而细的数据时越来越吃力，地图内容的广度和深度不能同时显示的矛盾愈加明显。因此，为了解决这一矛盾，满足GIS用户对大视景显示的强烈需求，将分布式PC机群协同显示的思想融入到GIS中，实现基于分布式机群的GIS大视景显示，是十分经济而有效的途径。2国内外技术发展现状超高分辨率大屏幕并行显示技术是目前国内外研究的热点之一，主要有两种途径：一是从系统底层出发，开发通用的显示驱动程序或者通用的图形库，而无需修改应用程序本身；二是对特定应用的可视化过程进行并行处理，分别输出。GIS平台属于特定应用平台，因此，本论文着重讨论后一种实现方式。国内外大屏幕并行显示研究，大多集中在位图显示和三维虚拟现实的实时渲染这些方面，具有代表性的有Princeton（普林斯顿）大学的DisplayWall[3]、Minnesota（明尼苏达）大学的PowerWall、AT&T（贝尔）实验室的InfoWall，以及浙江大学的MSPR等。他们的研究重点是绘制的并行流水化，网络通信平台的搭建，以及人机交互界面的设计等。以上这些系统由于体系结构和实现原理的不同，各自都具有优势和不足。例如，DisplayWall和MSPR采用保留模式，减少了网络负荷，充分利用了系统的资源，实现了集群机并行绘制，弱点是使用不够灵活；PowerWall和InfoWall使用灵活，应用扩展较容易，但是造价较高，适合于大型图形工作站，无法利用集群实现。而对于GIS的二维大屏幕并行显示，目前国内外的研究较少，能找到的相关研究文献非常少。在GIS知名的商业软件中，国外的ArcGis和国内的SuperMap尚没有支...