[發明專利]海流場自適應可視化方法、裝置、計算機設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010514569.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111681304B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 吳文周;李曉恩;蘇奮振
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06T13/60
• 分類號: G06T13/60;G09B29/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張可

本發明公開了一種海流場自適應可視化方法、裝置、計算機設備及存儲介質。其中，該方法包括：后臺端接收客戶端上傳的原始海流矢量場數據，構建保留最大流速特征的海流矢量場金字塔模型，客戶端選擇當前地圖顯示比例尺，根據地圖顯示比例尺區間與海流矢量場金字塔模型層級之間的對應關系，確定所選比例尺對應的海流矢量場金字塔模型的層級并發送給后臺端；后臺端將所接收到的層級對應的海流矢量數據切片回傳給客戶端，供客戶端顯示。該方法實現了海流矢量場最大流速特征從粗略到精細的漸變過程，保證了海流矢量場數據的完整性和準確性。

技術領域

本發明實施例涉及海洋地理信息系統可視化領域，尤其涉及一種海流場自適應可視化方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

海流場是海洋科學領域中最重要的動態變化要素場之一，對其可視化是海洋地理信息系統研究的一個重要內容，通過將海流矢量數據以圖形符號形象化，可以有效揭示海流的運移規律，為海洋科學研究者研究海流的結構特征及其時空動態演變過程提供科學依據。

目前最常用的表達海流場的方法為直接可視化方法，包括標量場可視化和箭頭可視化。標量場可視化是將海流場的流速值作為柵格標量進行可視化，通過顏色值的變化來表達海流場中不同位置流速值的漸變，優點是顏色絢麗，容易被人眼的直觀感受接納，缺點是只能表達流速的大小信息而無法表達流速方向。箭頭可視化是在每個采樣點上繪制大小不一的箭頭，箭頭的長度或者粗細表達海流的流速，箭頭的方向表達海流的方向。

在海流場可視化中，更為關注流速較強的海流，其代表著海流場的主流速方向，而流速較弱的海流往往關注度較低。但在箭頭可視化方法中，對于采樣分辨率較高的海流場數據，在每個采樣點繪制箭頭勢必造成所生成的圖形過于密集而無法觀察海流的流速特征，如果強行減少采樣點的數量就會丟失局部流速特征信息，無法很好的表達海流場。

發明內容

本發明提供一種海流場自適應可視化方法、裝置、計算機設備及存儲介質，以解決現有技術中存在的上述問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種海流場自適應可視化方法。該方法包括接收客戶端上傳的原始海流矢量場數據，所述原始海流矢量場數據為二維規則網格數據，每個網格單元點表示單個海流矢量；針對所述原始海流矢量場數據，構建保留最大流速特征的海流矢量場金字塔模型，其中，所述海流矢量場金字塔模型包括多層級的海流矢量場數據切片，各層海流矢量場數據切片分別對應不同的分辨率，且分別保留了所述原始海流矢量場數據在不同分辨率下的最大流速特征；接收客戶端發送的根據用戶需求確定的海流矢量場金字塔模型的層級；和將所接收到的層級對應的海流矢量數據切片回傳給客戶端，供客戶端顯示。

可選地，針對所述原始海流矢量場數據，構建保留最大流速特征的海流矢量場金字塔模型包括：設定所述海流矢量場金字塔模型的層級總數L的值，并將客戶端上傳的原始海流矢量場數據定義為所述金字塔模型的最底層數據切片，設定最底層數據切片為第0層數據切片，其中，L為整數且L1；和從第0層數據切片開始，根據公式(1)依次由第l層海流矢量場數據切片構建第l+1層海流矢量場數據切片，直到海流矢量場金字塔模型的第L層海流矢量場數據切片構建完成：

G_l+1(i,j)＝max{G_l(2×i,2×j),G_l(2×i,2×j+1),G_l(2×i+1,2×j),G_l(2×i+1,2×j+1)}?????????????????????????????????????????(1)

其中，l為整數且0≤lL，G_l和G_l+1分別表示第l層和第l+1層海流矢量場數據切片中某一網格單元點處的海流矢量值，函數max表示求取2×2網格塊中流速最大的海流矢量值，i和j分別表示第l+1層海流矢量場數據切片的行號與列號，其中0≤iR_l/2且0≤jC_l/2，R_l和C_l分別表示第l層海流矢量場數據切片的行數與列數。