风云四号(FY-4)静止气象卫星是我国第二代地球同步轨道卫星，主要负责观测大气环境。不同于美国、欧洲将成像仪和探测仪分别安装在不同的卫星上，FY-4将两个载荷安装在同一颗卫星，因此对于卫星的精度有更高的要求。本文的研究内容为大规模地形渲染关键技术研究及其在气象卫星中的应用，主要包括两个方面的内容:第一部分为地形渲染关键技术研究，第二部分为风云四号气象卫星可视化系统实现。　　地形渲染是计算机图形学的研究热点之一，应用领域非常广泛，已经有多年的历史研究。目前的一些热门应用如地理信息系统，游戏等都包含相关的内容。早期的地形渲染算法的主要目的是减少渲染所需的图元数量以提高渲染速度。随着GPU技术的发展，对图形学产生了重大的影响，地形渲染算法也发生了质的改变。本文针对于目前大规模地形数据渲染中的关键问题，开展相关研究工作。包括以下几个方面:　　第一，针对于地形模型简化，本文提出了一种结合地表特征的基于GPU的二次型误差度量方法，根据该度量方法动态的计算各块中顶点的位置，保证数据规则性的同时能够考虑到地形的特点。　　第二，随着数据规模的增大，需要采用数据压缩技术降低内存空间和系统所需带宽。针对于该问题，本文设计并实现了一种基于GPU的地形高度和位置信息的压缩方法。将地形的高度域近似到贝塞尔曲线，保存控制点信息以实现对高度域的压缩，同时根据顶点之间的逻辑关系实现对顶点位置的压缩，运行时动态的计算位置和高度域信息。　　第三，提出了一种有效的基于GPU的曲面细分的地形渲染方法，其优势是无需复杂的三角化步骤，利用最新的硬件功能实现对地形的细分。　　本文最后一部分设计并实现了基于风云四号静止气象卫星的可视化系统，这也是国内首个类似的系统。系统包括两个部分的内容，第一部分的功能与卫星姿态调整相关。这个阶段中，系统模拟恒星的精确分布，即天赤道区域的恒星可视化。可视化的结果对于卫星姿态调整，观测策略制定等都具有非常重要的意义。下一步的工作中，我们打算在目前系统的基础上，结合前三个部分的研究内容，实现地球的高精度的绘制。