模拟地壳网格单元顶面。建模 过程的第二步，需要先从地壳网格单元信息表中提取各个地壳网格单元的中心点坐标和属 性信息，然后使用〈ExtendedData〉标签记录其属性特征和描述信息，最后使用〈Polygon〉 标签定义各个地壳网格单元顶面的地理位置，从而以多边形地标的形式来表达地壳网格单 元顶面在地表的空间分布情况。
[0016] 第三步生成地壳内部地球物理层的三维实体模型
[0017] 对于单个的地球物理层，本发明使用六面体模型来表达。建模过程的第三步，需要 先从地壳网格单元信息表中提取各个地球物理层的属性信息，放入〈ExtendedData〉标签 中，以记录单个地球物理层的属性特征和描述信息；然后从地壳网格结点信息表中提取构 建单个地球物理层的结点坐标（经度、炜度和高程），使用〈Polygon〉和〈MultiGeometry〉 标签定义围成地球物理层的六个面的空间位置；接着将以上信息放入〈Placemark〉标签 内，以多边形地标的形式重构单个地球物理层的空间位置和几何形态；最后将属于同一地 壳网格单元的多个地球物理层合并到一个〈Document〉标签之中，以重现地壳网格单元内 部多个地球物理层的三维立体形态。
[0018] 地壳内部各个地球物理层应该位于地球表面（即地形面）以下。但由于功能的局 限，使用现有的数字地球软件平台在进行可视化时，三维场景无法由地上无缝的切换至地 下，因此无法直接显示位于地形面以下的模型或对象。为解决这一难题，需要设置一个整体 抬升高度U，将位于地形面以下的模型抬升到地形面以上，从而使地壳内部各个地球物理层 的三维模型悬浮于实际位置的上方。抬升后的模型高程Z'可由下式计算：
[0019] V = Z+U ；
[0020] 式中，Z为地壳网格结点信息表中存储的地球物理层结点实际标高，Z'为抬升后的 结点标高，U为模型抬升高度（一般可设定为80Km)。
[0021] 第四步构建基于LOD的全球地壳模型多尺度表达机制
[0022] 基于前述步骤创建的地壳网格单元顶面模型和地壳内部地球物理层三维实体模 型，生成多尺度的全球地壳模型，并使用KML中的<Region>、〈Lod>、〈NetworkLink>标签，定 义控制多尺度地壳模型加载和显示的参数，以实现全球地壳模型在数字地球平台上的快速 存取、及时更新和实时渲染。
[0023] 对于结构复杂、数量庞大的全球地壳模型，本发明生成三种尺度（或细节层次） 的模型：第一种是适合于全球区域大范围显示的低细节层次的模型，它能够以图像的形式 (地面叠加层）叠加在地球表面（地形面）上，表示地壳网格单元顶面的空间分布情况，不 含顶面的属性信息，也不具备地壳内部地球物理层信息；第二种是适合于局部区域大范围 场景显示的中细节层次的模型，它以矢量图形的形式叠加在地球表面上，不仅能够表示局 部区域地壳网格单元顶面的空间分布，还具有顶面的属性信息，但不具备地壳内部地球物 理层信息；第三种是适合于局部区域小范围场景显示的高细节层次的模型，它以三维实体 模型的形式展现局部区域小范围内的地壳内部地球物理层的空间位置和几何形态，同时具 备各层的属性信息。
[0024] 对于第一种尺度的模型（低细节层次模型），可从第二步生成的地壳网格单元顶 面模型导出。只需将全球范围的地壳网格单元顶面模型组合到一起，然后存储为一个二维 图像文件，即可得到适合于全球区域大范围显示的低细节层次的模型。作为低细节层次的 模型，二维图像文件的数据结构简单，数据量也较小，适合于在全球大范围低分辨率场景下 展示地壳顶面的空间分布。
[0025] 对于第二种尺度（中细节层次）的模型，可直接使用前面第二步创建的Γ ΧΓ 地壳网格单元顶面模型。这种模型的数据结构相对简单，数据量适中，适合于在局部区域大 范围场景中展示地壳网格单元顶面的空间分布和属性特征。
[0026] 对于第三种尺度（高细节层次）的模型，本发明使用前面第三步生成的Γ ΧΓ 地壳内部地球物理层三维实体模型。这种模型的数据结构最为复杂，数据量也比较大，只适 合于在局部区域小范围高分辨率场景下展现地壳内部地球物理层详细的空间位置和属性 特征的场合。
[0027] 第五步在数字地球平台上进行模型显示与三维分析
[0028] 将生成的多尺度全球地壳模型加载到数字地球平台中，进行可视化展示与三维分 析。基于数字地球平台，不仅可以将地壳网格单元顶面模型直接展示在起伏的地形表面上， 还可以浏览、分析地壳内部地球物理层三维实体模型。可以使用鼠标，在三维地球空间中选 取特定的地壳网格单元及其内部地球物理层，查询与这些空间对象相关联的属性信息。通 过这种方式，能够快速、直观、准确的展示各个全球地壳的空间分布情况和属性特征。
[0029] 本发明能够快速、自动的将全球地壳及其内部各个地球物理层的空间位置和形态 结构在三维空间中重构出来，并加载到数字地球软件平台上进行可视化及查询、分析，从而 在一个统一的地球空间框架内管理、模拟、可视化以及集成、共享全球地壳及其内部各个亚 层的空间位置和属性信息。与【背景技术】相比，本发明的有益效果是：本发明的实现过程简 单、自动性高，生成的全球地壳模型信息丰富、交互性强、可视化效果好，易于在国际互联网 上进行分发、集成与共享。本发明的使用，将有助于地球科学家向其它科研人员、专业技术 人员乃至社会公众高效的表达、交流地球内部的形态结构与物质组成，为更深层次的地学 教育与科研工作奠定基础。本发明可以方便的扩展应用到其它全球或局部地下空间模型 (如岩石圈、地幔和地核等）的三维可视化与交互分析之中。
【附图说明】
[0030] 图1是本发明流程示意图；
[0031] 图2是本发明使用的CRUST I. 0全球地壳模型示意图；
[0032] 图3是本发明实施例实现的全球地壳模型可视化与分发网页（CrustKML)在计算 机上展示的效果截图；
[0033] 图4是本发明实施例实现的显示和查询地壳内部地球物理层三维实体模型的效 果截图；
[0034] 图5是本发明实施例实现的设置各个地球物理层的可见性和纵向抬升高度的效 果截图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0036] 参阅图1所示，本发明首先从CRUST I. 0全球地壳模型（图2)中导出全球地壳网 格单元的空间位置与属性信息，接着将地壳网格组织成KML(Keyhole Markup Language)格 式的地壳网格单元顶面模型及其内部地球物理层三维实体模型，然后构建基于LOD的全球 地壳模型多尺度表达机制，最后将这些模型加载到数字地球软件平台中进行三维可视化及 查询、分析。本发明可在微机平台下采用Python语言开发实现，【具体实施方式】如下：
[0037] 第一步从CRUST 1.0中导出地壳网格单元的空间位置与属性信息
[0038] 首先从CRUST 1.0中导出各个地壳网格单元及其内部各个亚层的空间位置与属 性信息，为后续的模型生成与可视化提供初始数据。
[0039] 对于每个Γ ΧΓ的地壳网格单元，需要从CRUST I. 0中导出其中心点坐标（经 度和炜度）、网格单元内部各层的平均厚度和平均属性（密度P、压缩波速Vp和剪切波速 Vs)，统一存储到一个文件中，记作"地壳网格单元信息表"。