world wind

Goole Earth和World Wind比较研究
1 引言
在空间数据不断丰富的今天，如何充分开发利用已有数据并为公众提供空间信息服务是目前面临的重要问题。Internet和网络技术的不断发展为网络空间信息服务提供了技术支撑。但是传统的WebGIS模式，要求GIS服务器根据用户请求实时动态生成数据返回给客户端，这种模式，对服务器性能以及网络带宽的要求高，不能满足大规模网络并发访问快速反应要求，已经成为困扰空间信息共享的技术瓶颈。Coog1P Earth和World Wind是两款优秀的网络维地球影像浏览器，它们的出现，打破了传统Web GIS的数据发布模式，为空间信息的快速发布提供了新的解决思路和技术手段。采用这种技术，客户端和服务器之间不是直接传输空问数据，而是传输影像和 XML ( KML—Keyhole Markup Language KML）文档。影像数据被预先按照不同比例尺分层分块生成，当用户请求数据时，服务器不需要实时生成数据，而是根据用户请求的范围和尺度，在服务器端选择顶先生成好的，拼接成满足用户要求的范围，返回给用户。这种模式可以极大的降低服务器和网络带宽的负担，为较少发生变化的空间数据发布提供了一种新的思路和解决方案。同时，这种技术使人们和空间信急的交互方式发生着深刻的变革。从World Wide Web到Web Wide World的变化反映了人们同空间信息的交互方式正从的单间信息服务模式到互动式、协同式探索的方向发展。
Google Earth和World Wind已经被大众广泛接受并逐渐开始应用在各个领域，两个软件既有共同之处，也各有特点，本文在分析这两款软件的技术特点之上，对二者进行了比较研究。
2 Google Earth技术分析
2004年10月27日GOOGLE宣布收购了Key-hole公司，并于2005年6月推出了Google Earth系列软件。Google Earth以三维地球的形式把大量卫星、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户从一个个新的角度浏览地球。Google Earth的数据来源于商业卫遥感卫星影像和航片，包括DigitelGlobe公司的QuickBird ,美IKOONOS及法国SPOTS。全球地貌影像的有效分辨率至少为100米，通常为30米，视角海拔高度（Eye alt）为15公单左右，针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1m和06m左右的高精度影像，视角高度（Eye alt）分别约为500米和35O米。目前提供高精度影像的城市集中在北美和欧洲，以及其他地区的重要城市。
Google Earth客户端软件提供了三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版。个人免费版提供了全球的地貌影像、3D数据和重点城市的高精度卫星拍摄的影像，具有查询餐馆、旅馆和行车线路的功能，还能将建筑物进行精确的模拟3D演示,能够实现多图层灵活查询功能，并保存搜索结果〔提供地点书签记录功能，并且允许导入和导出。Plus版除终有个人免费版的功能外，还支持GPS数据接口导入、影像高精度打印、Email客户服务、注释提供草图简绘、csv文件数据输入等功能。Pro版支持视频生成、高精度打印、GIS数据导入、GDT交通计量数据导入、NRB商务信息数据等功能。
Google Earth还提供了一个企业级的解决方案，用于在企业内部部署Google Earth应用。Google Earth企业解决方案包含一个主要部分:一是Google Earth Fusion，负责将用户的矢量数据、栅格数据、影像数据以及GIS常用的数据格式集成到Google Earth;二是Google Earth Server，负责将用户请求的数据使用流传输技术发送给客户端软件;三是Google Earth企业客户端（EC-Enterprise Client），负责向客户展现、打印地球影像，创建和共享地标(placemarks)
Google Earth包含全球大部分地区的真彩色遥感影像，并根据用户观察视角不同即时发送给用户不同分辨率的图像。用户可以通过鼠标点击、拖拽来控制飞行高度、方向、角度，也可以通过点击导航板或键盘控制。Google Earth除了浏览的功能外，还具有量测功能包括位置星测、高程量测、距离量测和垂直跨大率(vertical exaggeration)调整。
Google Earth具有三个突出特点，一是可以显示矢最数据地标，包括点、线、面等几何类型；二是具有栅格图象叠加的功能，允许用户将本机上或从网上下载下来的地图叠加到Google Earth上,并且可以调整祥加的透明度，此功能可以方便用户进行深入的观察和分析；三是具有三维虚拟模型，提供了一些城市的三维模型，允许用户使用三维对象。但三维模型的表示能为远没有Google Earth地标灵活，Google Earth地标是Google Earth最吸引人的地方。
用户可以创建和分享地标，这给Google Earth带了很大的灵话性，也给Google Earth带来了更多的信息。每个人都可以在Coogle Earth 上某个地点、线段、区域上定义自己的地标，加入自己的知识，并且用户可以发布和共享地标信息，这样，Google Earth就成为一个具有空间标识的信息载体，大量信息、以地标的形式集成到Google Earth上，这些地标内容丰富，包含文字解说、照片等信息。目前网络上已经有很多共享地标，用户可以直接下载，加入到自己的Google Earth软件。Google Earth 4已经支持中文地标。
Google Earth地标使用KML描述。KML全称是Keyhole Markup Language KML， 是一个基于KML语法和文件格式的文件，用来描述和保存地理信息并在Google Earth客户端之中显示。
KML 20提供以下功能:
(1)指定一个地点的图标和标注
(2)为每个视图指定明确的视角
（3）指定屏幕或地理位置的标注
(4)指定标注显示样式
(5)使用简单HTML语法的描述，支持超级链接和的显示
(6)使用文件夹(folders)对标注进行树形的分类管理
(7)动态播放基于时间戳记的标注
(8)从本地或远程的网络地址动态的加载KML文件
(9)当Google Earth客户端视图变化时，自动将视图信息发送给指定的源服务器并从服务器获取相关的标注信息
KML定义了大量的标记，提供了丰富的描述能力。<FOLDER>标记用来以树型方式组织地标，相当于管理地标的资源管理器。< Placemark>标记用来描述一个地名标注，例如，可以用来描述一个地理坐标点，坐标必须以[经度，纬度，高度]来指定，也可以描述线和面对象，指定地名标注的视点、名称和描述等信息。<NetworkLink>标记用来定义一个引用本地或远程的KML文件，保证了KML标记的共享能力。标注(Image Overlays)也可以用KML描述，通过标注,可以将用户的栅格数据叠加到Google Earth客户端。标记包含地理标注<Gronrrd0verlay>和屏幕标注<ScreenOverlay>两种，其中屏幕标注不需要关注摄取的照相机位置。KML提供了简单的几何标记，包括点( Point)、线(LineString)和面（Polygon)。 KML的几何标记与GML10和GML20相同，但是GML30对GML20的几何模型进行了扩展，KML与GML 30的几何标记不同。
3 World Wind技术分析
World Wind是由NASA阿莫斯研究中心的科研人员开发的开放源代码(Open Source)。NXASA World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set等多颗卫星的数据，将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起，让用户体验三维地球遨游的感觉。在浏览地球的同时，还提供了月球数据，可以对月球进行虚拟的巡航。用户可在所观察的行星上随意地旋转、放大、缩小，同时可以看到地名和行政区划。World Wind能够浏览由Internet上的WMS ( Weh Mapping Service )提供的图像。World Wind正在发布着数以千兆的全球MASA 卫星数据，这是数年来对降水量、温度、大气压和其他许多数据每天观测的结果。World Wind还为公众提供美国地质助测局的航拍照片和地形地图，以及航天飞机雷达地形勘测任务和Landsat卫星的数据。
World Wind是个开放软件，允许用户修改World Wind软件本身。软件用C#编写，调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示，低分辩率的Blue marble数据包含的初始安装内，当用户放大到特定区域时，附加的高分辩率数据将会自动从NASA服务器上下载。它通过将遥感影像与SRTM高程(航天飞机雷达地形阁数据库）叠加生成三维地形在功能方面，软件终有长度测量(仅能测星两点间直线即离)、坐标和高程查询、屏幕裁图、添加标注及三维动态显示等功能。
World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。这种能力使得World Wind具有在世界范围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。NASA已经提供了一系列演示动画，模拟全球飓风动态、季节变迁等全球活动。 World Wind可以通过软件接口直接播放动画，也可以显示GOLOBE（>重新配置一下lmtools，把原来的服务删除，重新建一个，保证licence正确，保证lmgrdexe正确，保证arcgisexe正确，stop，start几次服务，就应该没有问题。
如果还有问题再追问。

广州市区域医学影像协同是广州市区域卫生信息平台的组成部分之一。广州市区域卫生信息平台由万达信息股份有限公司于2010年3月承建，经过近2年的建设，于2011年11月上线。
率先建设区域卫生信息平台
广州市区域卫生信息平台共连接了包括越秀区、荔湾区、花都区、番禺区和黄埔区在内的5个区级卫生信息平台，5家市级直属医疗机构，21家区级医疗机构，85家社区服务中心以及8家公共卫生机构，同时初步建立了广州市区域影像中心。平台建设了包括健康卡管理系统、市民健康信息系统、卫生信息标准管理系统、卫生业务管理系统、卫生业务协同系统和市民健康服务平台在内的应用系统。
经过万达信息和广州市卫生局等多方的共同努力，广州市区域卫生信息平台取得了一定的成效。
首先，成功建立了广州市区域卫生信息平台，该平台是卫生部2009年12月发布《基于健康档案的区域卫生信息平台建设技术解决方案》后首个启动建设的特大型城市、市、区两级区域卫生信息平台，同时实现了IHE、HL7 CDA等国际标准在工程层面的全面落地。
其次，建立起了基于HL7标准的市级健康档案数据中心。截至2012年3月份，平台共采集并整合诊疗数据近2亿条，其中基本信息1320多万条（包括公安、流动人员数据），就诊记录700多万条，用药记录4000多万条，费用信息5000多万条。并且广州市区域卫生信息平台成功打通了包括5家市级直属试点医院和5个试点区在内的的卫生网络，实现了区域内医疗相关信息的互联互通和共享协同。
第三，全市统一发放了市民健康卡，实现了区域医疗的“一卡通”。市民持一张卡可以在联网范围内的所有医疗机构就诊。通过统一的市民健康卡，不仅可以便捷地共享医疗信息，还可以节约发卡成本，有效减少重复发卡的现象。
整合区域影像诊断资源
广州市区域卫生信息平台的另一个亮点是，引入了区域影像的相关应用，丰富和充实了平台的服务性和实用性。广州市区域影像应用建设是广州市区域卫生信息平台的重要拓展应用，它依托于区域卫生信息化平台，通过标准规范（数据规范、业务整合规范、应用规范、管理规范、安全规范、技术规范等）的建立和实施，逐步整合区域影像诊断资源，消除卫生领域影像信息化建设中存在的“信息孤岛”现象，统一构建区域范围内影像数据共享和业务联动的平台，全面提升了广州区域内的影像诊断水平。
随着区域卫生信息化的发展，图像存储与通信及相互 *** 作逐渐扩展到整个区域的医疗卫生机构之间，需要将区域内多个医疗机构的PACS进行互联、并使各医疗机构产生的影像信息按区域内医疗需求和资源优化原则进行共享交换。通过区域影像应用， 居民可在区域范围内任何一家医疗机构进行影像诊断，联网医院可以共享影像信息和报告结果，从而降低重复检查的概率，降低诊疗费用。
在广州市区域卫生信息平台的联网范围内，既存在有多个具有综合或专科医疗优势的大型医院，也有着众多的基层医院。区域内的众多基层医院根据患者需求、医疗管理的需要，往往需要与大型医院进行医疗协同。
由于医疗影像信息具有数据量大，结构复杂，专业诊断要求高等特殊性，一般都是通过建立多个相互独立的系统来满足此类需求。万达信息使用了当前国际区域医疗影像信息共享交换的最新技术标准（IHE Cross-Enterprise Document Sharing for Image，简称IHE XDS-I）实现了复杂医疗机构之间的区域影像信息共享，即使用一个区域PACS平台系统，同时支撑多个大型医院影像诊断中心与基层医院进行影像协同诊断。
提高区域内诊断水平
区域PACS平台称为GmdTalk，取Global Medical Talk之意，意在希望通过这样一个平台实现全球医学交流的愿景。广州市联网范围内医疗管理机构根据本地区的特点组建了多个“影像虚拟读片中心”，用户可根据不同医院的医疗卫生特长和检查设备资源，将不同的影像信息分发到具有优势的医疗卫生机构，由其专家进行诊断。同时，还可以通过本平台实现远程会诊，对病情进行分析和讨论，进一步明确诊断，指导确定治疗方案，实现医学资源、专家资源、技术设备资源和医学科技成果信息的资源共享。
目前区域内影像协同服务主要有以下两种业务模式：
一是由基层医疗机构技师进行拍片，影像上传至大型医院，大型医院影像诊断专家网上读片并出具报告。
二是由基层医疗机构拍片并出具初诊报告，提交初步诊断和图像到虚拟影像中心。虚拟影像中心调阅初步诊断及图像，对应的大型医院影像诊断专家进行复审，复诊报告回传虚拟影像中心，基层医疗机构医生调阅复审诊断报告。
这两种方式的优点在于弥补了基层医疗机构医疗从业人员资源的不足，同时可以有效提高区域内诊断水平，所有诊断和报告均由中心完成，降低了相应的风险。
广州市区域影像协同中心端部署了医疗协同控制服务器与图像传输与存储控制服务器，前者主要实现系统管理和配置等功能，包括用户管理、患者信息管理、医疗业务协同管理、XDS文档注册管理、任务跟踪和日志管理等。图像传输与存储控制服务器则主要实现对图像的存储和管理，包括了各网格节点的图像存储策略管理、存储状态监控管理、运行状态管理任务消息状态管理等。
前置适配服务器实现与医院内部的各个相关系统的通信接口，实现基于SaaS的RIS功能，实现图像通信协议的转换与缓存管理。影像诊断管理工作站通过借助区域内各成像设备互联互通，通过开放式系统架构，实现区域内图像信息采集、存储、通讯及浏览的统一管理，包括DICOM图像的显示与诊断，图像打印以及各种2D及3D的图像处理功能等。Web浏览组件通过安装基于Web的图像浏览组件，实现以Web方式浏览和处理DICOM图像。医疗协同客户端通过在医疗机构内的配置，实现协同任务的请求、分发、接收、执行以及状态查询等。移动影像处理通过3G或Wi-Fi方式通信，提供各种影像处理的功能。
广州市区域影像协同应用具有鲜明的技术特点。
首先，实现了医学影像网格存储交换技术与医疗信息共享交换架构的互联和集成。它的核心思想是在原有的众多不同PACS的服务器和客户端之间“插入”中间件“协作网格的影像及多媒体数据通信与存储系统”。这样，众多不同PACS的服务器及其存储系统就变成一个“虚拟”超级大型PACS服务器系统，而原有的PACS客户端对影像的查询提取就变成对一个超级大型PACS服务器系统的 *** 作。
其次，实现自动安全监控技术与医疗信息共享交换架构的互联和集成。通过采用一种PACS自动安全监控技术，监控PACS 单元系统各节点的硬件运行状况、应用软件运行状况、影像路由和提取状况等监控功能。
另外，实现了医学影像远程传输渐显技术在医疗信息共享中的应用，在网络带宽≤200 Kb/s 的条件下分辨率渐显传输CR（原始尺寸：8MB）影像，影像第一帧到达为2Sec，全分辨率帧到达为9Sec，为解决在有限带宽条件下，实时快速查询/提取/显示高分辨率、大容积医学影像提供了实现途径。
在广州区域影像协同后续的规划中，考虑将目前的架构主要转化为基于云计算的架构。
与目前的方案相比，基于云架构的影像中心还具备以下优势：通过在云数据中心对图像加速引擎的堆叠来集中处理图像，更易于集中管理；由于图像的处理更多在云数据中心进行，交互的数据传输较少，因此对于带宽需求较低；由于图像处理更多在中心进行，浏览端可使用廉价的桌面和移动设备，投资较低；由于云数据中心本身架构的优势，具备更高的安全性。
万达信息依托于云计算的种种优势，进行了基于云架构影像中心的建设和尝试，旨在以较低的投入减少耗材使用，充分提升医疗质量与医疗安全。当然，云架构区域影像应用目前仍然属于前瞻性建设，部分现状的不足仍然需要在实践中结合实际情况加以克服和改进。例如：针对超大容量医学影像的性能问题、云端的身份识别的安全问题等等。

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