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中国经济快速发展的同时也带来了严重的大气污染问题。强化大气环境管理,防治空气污染及优化空气污染防治措施是城市环境保护的一项紧迫任务。目前空间信息技术、可视化与大气环境治理相结合的应用越来越多。这些应用利用可视化和地理信息系统(GIS)等技术实现了污染源数据的管理、查询、分析和显示等,但还存在一些不足之处。例如大气污染源获取的实时性以及可视化场景的逼真性等。本着学科交叉的思想和原则,借助其他领域的技术和方法,本论文重点开展基于Java手机的大气污染源数据采集及三维可视化研究。论文首先进行系统总体框架与功能设计,然后对用于移动数据采集的Java手机终端开发、基于OSG的大气污染源三维可视化两方面进行了深入的探讨,最后结合一个应用案例建立原型系统并验证了上述理论和技术方案的可行性和正确性。论文主要研究工作如下:1)对用于移动数据采集的Java手机终端的功能进行了设计。重点设计了数据采集模块、数据传输模块、GPS定位模块和信息交互模块,并通过J2ME技术对所设计的模块进行实现。2)详细讨论了大气污染源三维可视化涉及的关键技术。首先介绍了OSG程序设计语言基本特性,其次讨论了虚拟地理场景模型构建方法,最后重点研究了基于OSG的大规模地形场景构建方法、基于粒子系统的大气污染源三维可视化及实时显示效率优化等关键技术问题。3)以珠江三角洲为应用实验区域,开发三维可视化原型系统。该三维原型系统提供大规模三维场景漫游,并以移动终端Java手机采集的污染源为数据源,实现大气污染源三维直观可视化。试验结果表明,本文提出的方案能有效地支持大气污染源数据的移动采集,满足大气污染源三维可视化效果的逼真性及实时性。这对专家及时直观地了解大气污染的真实情况,科学地制定应对措施,具有十分重要的意义。