[發(fā)明專利]一種基于電子海圖的海洋環(huán)境信息疊加及融合顯示方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110024014.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112734684A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晶晶;董金發(fā);吳園園;趙燕;苑茹濱;于曉龍
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發(fā)明涉及一種基于電子海圖的海洋環(huán)境信息疊加及融合顯示方法，其技術(shù)特點是：根據(jù)電子海圖的海洋地理信息繪制電子海圖物標；讀取海洋環(huán)境信息并進行同一化處理，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的海洋信息數(shù)據(jù)；對同一化的數(shù)據(jù)海洋環(huán)境信息進行可視化渲染繪制；根據(jù)用戶定義的顯示優(yōu)先級或者采用電子海圖顯示中雷達優(yōu)先級決定海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)顯示優(yōu)先級，完成電子海圖與海洋環(huán)境信息可視化疊加；讀取可視化疊加后的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換保存成位圖圖像，進行電子海圖與海洋環(huán)境信息融合顯示。本發(fā)明實現(xiàn)海洋地理、水文等不同時空數(shù)據(jù)的融合及顯示，形成統(tǒng)一的數(shù)字化海洋地理信息環(huán)境，為海洋作業(yè)提供了準確可靠的信息，保證了海洋作業(yè)的安全、高效及可靠進行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子海圖技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于電子海圖的海洋環(huán)境信息疊加及融合顯示方法。

背景技術(shù)

電子海圖主要包括海洋地理、水文等數(shù)據(jù)，電子海圖系統(tǒng)可以自動航線設(shè)計、航向航跡監(jiān)測、自動存儲本船航跡、歷史航程重新演示、航行自動警報、快速查詢各種信息、船舶動態(tài)實時顯示等。

海洋環(huán)境信息主要包括海面的高度、潮流、海流、海浪、風流、溫度、鹽度、密度、氣溫、氣壓、濕度等。根據(jù)海洋環(huán)境信息的特征屬性分為海洋標量場和海洋矢量場。海洋標量場一般內(nèi)容包括：溫度、鹽度、密度等，海洋標量場的特征包括躍層提取、水團邊界劃分。海洋矢量場主要內(nèi)容包括：浪、流、潮、波、風等，海洋矢量場的特征包括：拓撲結(jié)構(gòu)特征(極限環(huán)、渦旋等)的自動識別與提取。

目前，電子海圖系統(tǒng)和海洋環(huán)境信息系統(tǒng)分別獨立運行，不能將海洋地理信息及海洋環(huán)境信息結(jié)合在一起并充分發(fā)揮相應(yīng)的作用。因此，如何將海洋地理信息及海洋環(huán)境信息進行融合并形成統(tǒng)一的數(shù)字化海洋地理信息環(huán)境是目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目地在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于電子海圖的海洋環(huán)境信息疊加及融合顯示方法，解決了海洋地理信息及海洋環(huán)境信息進行融合及顯示的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于電子海圖的海洋環(huán)境信息疊加及融合顯示方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)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(huán)境信息并進行同一化處理，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的海洋信息數(shù)據(jù)；

步驟3、對同一化的數(shù)據(jù)海洋環(huán)境信息進行可視化渲染繪制；

步驟4、根據(jù)用戶定義的顯示優(yōu)先級或者采用電子海圖顯示中雷達優(yōu)先級決定海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)顯示優(yōu)先級，利用雙緩存技術(shù)完成電子海圖與海洋環(huán)境信息可視化疊加；

步驟5、讀取可視化疊加后的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換保存成位圖圖像，進行電子海圖與海洋環(huán)境信息融合顯示。

進一步，所述步驟2的具體實現(xiàn)方法包括配置文件過程、數(shù)據(jù)讀取過程和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)讀取過程用于讀取配置文件；所述數(shù)據(jù)保存過程是將數(shù)據(jù)讀取過程獲取的時間、深度、緯度、經(jīng)度、要素形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的海洋信息數(shù)據(jù)。

進一步，所述步驟3在對海洋環(huán)境信息進行可視化渲染繪制時，根據(jù)海洋環(huán)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。

進一步，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(xiàn)的；

所述等值線跟蹤算法為：從繪制區(qū)域的邊界開始，借助線性插值方法逐網(wǎng)格追蹤每條等值線,得到各條等值線在其所穿過的網(wǎng)格邊上相應(yīng)等值點的位置坐標,并將結(jié)果存到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(yōu)化繪制效果。