[發明專利]一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法

在審

• 申請號: 202110024014.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112734684A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張晶晶;董金發;吳園園;趙燕;苑茹濱;于曉龍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據電子海圖的海洋地理信息繪制電子海圖物標；

步驟2、讀取海洋環境信息并進行同一化處理，形成統一數據存儲結構的海洋信息數據；

步驟3、對同一化的數據海洋環境信息進行可視化渲染繪制；

步驟4、根據用戶定義的顯示優先級或者采用電子海圖顯示中雷達優先級決定海洋環境信息數據顯示優先級，利用雙緩存技術完成電子海圖與海洋環境信息可視化疊加；

步驟5、讀取可視化疊加后的數據并轉換保存成位圖圖像，進行電子海圖與海洋環境信息融合顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述步驟2的具體實現方法包括配置文件過程、數據讀取過程和數據保存過程，所述配置文件過程是將文本文件、二進制文件及GDAL文件進行配置并形成文本配置文件、二進制文件配置文件和GDAL文件配置文件；所述數據讀取過程用于讀取配置文件；所述數據保存過程是將數據讀取過程獲取的時間、深度、緯度、經度、要素形成統一數據存儲結構的海洋信息數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述步驟3在對海洋環境信息進行可視化渲染繪制時，根據海洋環境信息進行標量場可視化渲染繪制和矢量場可視化渲染繪制。

4.根據權利要求3所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述標量場可視化渲染繪制采用等值線跟蹤算法和彩色剖面可視化算法實現的；

所述等值線跟蹤算法為：從繪制區域的邊界開始，借助線性插值方法逐網格追蹤每條等值線,得到各條等值線在其所穿過的網格邊上相應等值點的位置坐標,并將結果存到數據結構中,然后連接坐標點,繪制生成等值線,再對等值線進行曲線平滑處理,優化繪制效果。

所述彩色剖面可視化算法為：根據屬性信息，設置相應顏色范圍，建立屬性值與顏色映射關系，通過顏色分布展現標量場屬性數值分布；通過剖面參數讀取標量場中相應屬性值，對其臨近的四個網格點上的值進行線性插值，獲取空間特定位置的屬性值；依據剖面規則采樣數據生成幾何面片；讀取幾何面片中坐標位置和對應顏色信息,進行繪制顯示。

5.根據權利要求3所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述矢量場可視化渲染繪制方法為：采用矢量箭頭方法對矢量場進行可視化繪制，根據矢量場屬性值繪制相應箭頭來表現矢量數據特征,箭頭顏色用于表現矢量數據大小,箭頭方向表示矢量數據方向；結合網格分辨率或者矢量數據分辨率合理選擇箭頭大小以及實際繪制的網格點數目。

6.根據權利要求1所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述步驟4的具體實現方法為：根據用戶定義的顯示優先級或者采用電子海圖顯示中雷達優先級決定海洋環境信息數據顯示優先級，首先通過創建與屏幕DC兼容的內存DC獲取可設定尺寸的矩形顯示緩沖區，將顯示優先級低于海洋環境信息的電子海圖數據繪制在顯示緩沖區中，然后將海洋環境信息可視化渲染疊加繪制在相同的顯示緩沖區中，再將顯示優先級高于海洋環境信息的電子海圖數據疊加繪制在相同的顯示緩沖區中，完成電子海圖與海洋環境信息數據可視化疊加。

7.根據權利要求1所述的一種基于電子海圖的海洋環境信息疊加及融合顯示方法，其特征在于：所述步驟5采用電子海圖與海洋環境信息的位置匹配方法和電子海圖與海洋環境信息可視化圖像仿射變換同步方法進行繪制顯示；

所述電子海圖與海洋環境信息的位置匹配方法為：通過轉換函數獲取當前視口四個角經緯度信息,確定視口所顯示電子海圖經緯度地理范圍,將海洋環境信息數據經緯度位置信息與求得的當前電子海圖經緯度位置范圍對比,按照地理空間經緯度位置疊加,實現電子海圖與海洋環境信息數據可視化圖像融合；

所述電子海圖與海洋環境信息可視化圖像仿射變換同步方法為：當前視口電子海圖發生仿射變換時,屏幕被銷毀重新刷新繪制,同時記錄變換后電子海圖經緯度位置信息,并立即傳到海洋水文氣象數據可視化繪制,做相應的仿射變換。