[發明專利]一種基于WEB技術的氣象數據體三維顯示方法及裝置

有效

• 申請號: 201210525774.7
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103268221A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 呂京國
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F17/30
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

技術領域

本發明涉及氣象數據處理領域，尤其涉及一種基于WEB技術的氣象數據體三維顯示方法及裝置。

背景技術

氣象數據包括臺站觀測數據、衛星反演數據、數值預報數據等，其內容包括大氣濕度、氣壓、氣溫、大氣水溫廓線、云量、降水、太陽輻射等多種氣候要素。數據的表達方式、組織形式、時空分辨率各不相同，這就為氣象數據的統一顯示帶來了困難。同時，隨著對地觀測技術的發展，通過衛星得到的氣象觀測數據越來越多，每天獲取的數據達到TB級，人們迫切的需要通過日益發達的互聯網技術來瀏覽和訪問如此海量的氣象數據，以期為自己的日常生活和出行服務。另外，在氣象數據應用的各個方面，如科學研究、政府應急救災決策、氣象知識普及、公眾用戶體驗等，過去那種色調單一、數據類型單一、平面展示的狀況已經越來越難以滿足需求，越來越需要高逼真、體剖分、現實性強的三維展示效果。

發明內容

本發明提供了一種將海量氣象數據通過互聯網技術在WEB客戶端上進行高逼真體剖分三維展示的方法和裝置，改變了過去僅處理臺站觀測數據等少量數據、只在單一計算機上進行平面展示或假三維展示的狀況。本專利對于氣象部門行業應用、拓寬氣象數據的服務領域具有重要意義。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于WEB技術的氣象數據體三維顯示方法，包括以下步驟：

S1，將待展示氣象數據進行預處理；

S2，將預處理后的氣象數據進行優化，并將優化過的數據動態推送到WEB服務器端上；

S3，將所述WEB服務器端上的三維氣象數據輸出到WEB客戶端進行體三維展示。

優選的，S1中所述預處理包括：對原始氣象數據進行格式轉換處理、投影變換處理、數據一致性檢驗；S2中所述優化包括：對預處理過的氣象數據進行重采樣、分層、分塊；S3中所述輸出包括：運用漸進傳輸方法、數據組織與壓縮方法、下載平衡方法、多級緩存方法、LOD多細節層次模型的漸進繪制方法和Hedgehog法的體三維表達方法，將優化后的氣象數據展示于WEB客戶端。

優選的，S2具體為：

S21，對所述結果數據進行多次重采樣，形成針對于同一范圍影像的多層不同分辨率的金字塔式結構；

S22，采用動態自適應分塊策略，對每一層所述影像進行分塊處理；得到氣候要素數據塊；

S23，將重采樣、分層和分塊處理過的數據推送并存儲于WEB服務器上。

優選的，所述動態自適應分塊策略具體為：

設V＝{v₁，v₂，...v_n}為平面R²內某一平面區域D中的一組有限點集，按預設點數閾值對平面域D進行劃分∑之后，得到一個平面子域的集合R＝{R₁，R₂，...，R_n}，對每一平面子域R_i，記錄該子域的離散點數據及點總數，同時記錄每一子域的四個角點坐標，即得到每一子塊的數據值。

優選的，所述預設點數閾值為每一子塊所允許的最小數據點數。

優選的，所述四個角點坐標分別為：

LeftUpX，LeftUpY，RightBottomX，RightBottomY。

優選的，S3具體為：

S31，運用漸進傳輸方法、數據組織與壓縮方法、下載平衡方法、多級緩存方法把待顯示氣象數據緩存到WEB客戶端并采用以下方法將其展示出來；

S32，采用基于節點和圖層的場數據組織模型，簡化場景管理；

S33，綜合運用基于線性四叉樹的金字塔數據壓縮存儲策略、多分辨率模型、基于LOD的場景簡化方法和基于“骨架+皮膚”的匹配方法，簡化、加快三維場景的繪制；

S34，采用“基于可見性緩沖的場景加載管理”方法進行場景的繪制，同時應用動態載入方法優化載入速度，從而實現并行載入；

S35，利用四叉樹數據結構對場景中的氣候要素進行表示，樹中每一個節點都覆蓋所述氣候要素中相對應的區域，在滿足預設誤差閾值的基礎上動態選擇氣候要素節點實現對氣候要素模型的連續多分辨率表示；

S36，運用Hedgehog法的體三維表達方法，將所述氣象數據展示出來；

其中，S32-S36的執行順序不分先后。

優選的，S35具體為：

對整個場景分塊，根據場景中氣候要素所處的位置計算氣候要素所屬位置并建立鏈表索引，形成位置查詢表；