摘要: 数值模拟和预报是进行物理海洋学和海洋环境等科学研究的重要手段。针对海洋数值模拟数据，国内缺乏专用的可视化分析平台，预报成果单一，可视化缺乏动态性和地图环境支持，分析功能较弱。海洋数值模拟数据的多维性和时空特性决定了GIS技术可以作为其... 展开 数值模拟和预报是进行物理海洋学和海洋环境等科学研究的重要手段。针对海洋数值模拟数据，国内缺乏专用的可视化分析平台，预报成果单一，可视化缺乏动态性和地图环境支持，分析功能较弱。海洋数值模拟数据的多维性和时空特性决定了GIS技术可以作为其可视化分析的重要工具。本文深入分析了NetCDF格式海洋数值模拟数据存储特点，制定了不同系统平台下进行数据解析的差异化配置方案，在此基础上提出了动态网格模型，进行数值模拟海洋场可视化相关算法研究，并分别基于ArcGIS Engine和GeoServer实现了对海洋数值模拟数据的可视化表达，主要内容如下： (1)介绍了海洋数值模拟常用模式和网格剖分方式，阐述了NetCDF数据模型的数据存储方式、坐标系统以及进行读取解析的编程接口，并提出不同应用系统对海洋数值模拟数据解析的差异化配置方案。 (2)设计了在GIS软件中对采用不同网格剖分方式的海洋数值模拟数据进行可视化涉及的关键算法，提出了动态网格模型，对海洋矢量场可视化过程中数据抽稀和标量场可视化中栅格填充给出算法流程，并设计实验进行算法效率分析，然后讨论了不同网格剖分数据的插值转化和基于三角网格的等值线追踪方法。 (3)基于ArcGIS Engine和GeoServer分别设计与开发了海洋数值模拟数据可视化分析系统，提出了多维矢量场数据向GIS矢量数据集成的改进方法，最后重构了基于GeoServer的数据服务自动发布流程。 (4)给出两种平台下可视化和分析应用成果展示，包括不同比例尺下矢量场自适应稀疏可视化和标量场动态可视化、鼠标随动展示、时间序列展示、单点查询、剖线和剖面分析、矢量场空间统计等。 收起