[發(fā)明專利]空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011498192.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112597260A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉亮;肖偉;趙耀;劉陽;梁竑;晚軍艷;潘龍龍;秦東明
• 申請（專利權(quán)）人: 中科三清科技有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 李英杰

本發(fā)明公開了一種空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法及裝置。該方法包括由空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)生成三維紋理數(shù)據(jù)，三維紋理數(shù)據(jù)包括地理范圍及地理范圍所包括的各地理區(qū)塊對應(yīng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)；在地圖上建立地理范圍的立方體；以觀察點為起點與觀察點可見的立方體面上的各點建立射線，在射線位于立方體內(nèi)的部分上生成多個采樣點；確定各采樣點所屬的地理區(qū)塊及對應(yīng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，依據(jù)顏色屬性值與空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的對應(yīng)，將各采樣點的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的顏色屬性值；針對各射線，分別對同一射線上各采樣點的顏色屬性值進行累加以得到觀察點可見的立方體面與射線的交叉點處的顏色屬性值。可在瀏覽器端實現(xiàn)空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的三維立體展示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣質(zhì)量模式預(yù)報領(lǐng)域，更為具體來說，本發(fā)明涉及一種空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)在空氣質(zhì)量數(shù)值模式預(yù)報時，在水平方向上將地理空間劃分為規(guī)則的網(wǎng)格，每個網(wǎng)格大小固定(例如5km×5km)，在網(wǎng)格頂點輸出模式預(yù)報數(shù)據(jù)，比如PM_2.5濃度值、PM₁₀濃度值和/或SO₂濃度值等；在垂直方向上，將預(yù)報空間劃分為多層，每層的網(wǎng)格數(shù)目相同。在數(shù)據(jù)的可視化上，往往以地面層的空氣質(zhì)量預(yù)報結(jié)果數(shù)據(jù)表示該區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量狀況，上述方法存在以下缺點：1)空氣污染過程在地理空間上是三維立體的，存在從高空到地面不同層之間的傳輸、沉降，單層污染物無法完整地表示空間污染狀態(tài)，而且對于空氣質(zhì)量模式預(yù)報結(jié)果也是選取了部分?jǐn)?shù)據(jù)；2)相較于單層平面的展示，三維立體更加形象，符合人們對實際空氣質(zhì)量污染狀況的認(rèn)知。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)通常以二維分布圖形式展示，在數(shù)據(jù)源上選取單層污染物渲染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)新地提供了一種空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，實現(xiàn)在瀏覽器端空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的三維可視化。

為實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，一方面，本發(fā)明公開了一種空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法。所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法包括：由空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)生成三維紋理數(shù)據(jù)，三維紋理數(shù)據(jù)包括地理范圍以及地理范圍所包括的各個地理區(qū)塊對應(yīng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)；在地圖上建立所述地理范圍的立方體；以觀察點為起點與觀察點可見的立方體各面上的各個點建立射線，在射線位于立方體內(nèi)的部分上生成多個采樣點；根據(jù)三維紋理數(shù)據(jù)確定各個采樣點位置所屬的地理區(qū)塊以及對應(yīng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，依據(jù)顏色屬性值與空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，將各個采樣點位置的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的顏色屬性值；針對各條射線，分別對同一條射線上各個采樣點的顏色屬性值進行累加以得到觀察點可見的立方體各面與所述射線的交叉點處的顏色屬性值，從而生成空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的三維立體展示。

進一步地，對于所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，所述地理區(qū)塊為網(wǎng)格，所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)是多個網(wǎng)格數(shù)據(jù)，各個網(wǎng)格的大小相同而且每層網(wǎng)格的數(shù)目相同；由空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)生成三維紋理數(shù)據(jù)，包括：根據(jù)空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)中網(wǎng)格總行數(shù)、總列數(shù)和總層數(shù)、網(wǎng)格大小、層高、以及中心點坐標(biāo)和中心點坐標(biāo)對應(yīng)的行號和列號，計算地理范圍的頂點坐標(biāo)。

進一步地，對于所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，在射線位于立方體內(nèi)的部分上生成多個采樣點，包括：在射線位于立方體內(nèi)的部分上按照預(yù)設(shè)間隔生成多個采樣點。

進一步地，對于所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，由空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)生成三維紋理數(shù)據(jù)，包括：通過向下取整函數(shù)將各個地理區(qū)塊對應(yīng)的原始空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)分別處理成介于0-255之間的對應(yīng)整數(shù)，作為紋理存儲的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

進一步地，對于所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，根據(jù)三維紋理數(shù)據(jù)確定各個采樣點位置所屬的地理區(qū)塊以及對應(yīng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括：將各個采樣點位置所屬的地理區(qū)塊對應(yīng)的紋理存儲的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為原始空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

進一步地，對于所述空氣質(zhì)量模式預(yù)報數(shù)據(jù)的可視化方法，所述空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)包括污染物濃度值。