多源气象数据处理与可视化验证框架平台研究

发布时间：2020-07-22 07:20

【摘要】：气象数据可视化一直是气象预报领域中非常关键的课题。本文为了增加用户对WRF[1](Weather Researcher Forecast)模式数据的直观认知,设计一种基于SSM框架的气象数据可视化系统,便于用户更直观的看出数据之间的本质规律,详细介绍了数据可视化平台的设计和实现过程,同时在平台引入了 PSO-ELM算法对卫星云图数据进行分类预测,具体如下:(1)重点分析了 WRF模式内容以及生成nc数据流程,针对生成的nc数据,详细介绍了 nc数据的解析存储过程,以及针对读取过程中数据量过大,用户等待时间过长问题,本文采取了一系列措施进行了优化。(2)分析了本平台根据用户需求制定的设计目标,介绍了本文的总体设计结构,各功能模块以及数据库的相关设计。(3)详细介绍了本文中应用的Webgl 3D可视化技术,NCL绘图验证技术,以及相关的可视化算法介绍,并重点介绍了颜色渲染函数,通过设计严谨的颜色渲染函数,使整个数据渲染显得更加平滑。(4)介绍了整个功能平台的开发框架搭建过程,每个功能模块的具体实现过程,在开发过程中还引入了 E-charts开源图表框架,利用E-charts框架设计了气象要素显示模块以及三维地球模拟模块,利用前端开发技术,加入了动画显示元素,从而丰富了整个平台模块的功能。(5)介绍了卫星气象数据,并利用ENVI软件提取卫星云图数据特征,通过ELM极限学习机对卫星数据进行预测分类,并针对ELM极限学习机中存在的问题进行了PSO算法优化,提高了整体的准确率。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.09;P413;P45
【图文】：

用来确定视域的水平范围。参数ｎｅａｒ是视域体的近平面离观察者的距离，参数ｆａｒ是视逡逑域体的近平面距离观察者的距离。调用该方法得到的结果是一个投影矩阵，保存在最后逡逑一个参数ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎＭａｔｒｉｘ中。图２．６是一个透视投影的视域体。逡逑视口宽逡逑／逡逑ｒ逦逦逦逡逑照相机邋ｗ：…逦＂逡逑视口高逦？逡逑远平面逡逑图２．６透视投影的视域体图逡逑（４）透视除法逡逑当顶点着色器将坐标写入ｇｌ＿Ｐ0ｓｉｔｉｏｎ变量时，它们是由４个分量的齐逡逑次坐标表示的。在图元装配期，顶点要经过透视除法，即将所有的坐标除以ｗｅ，得到归逡逑１０逡逑

然而在解析数据维度信息时，ＷＲＦ模式运行出的ＮＣ数据中没有高度层这一属性，逡逑需要通过ＮＣ数据中的气压属性进行高度转换，转换公式为：逡逑ｆ４４３３１．０＊（１．０－（／？ｒｅ５５ＷＡ＊ｅ／１０１３２５．０）＊０．１９０）．ｐｒ＾ｗ／＊ｅ＞２２６４０．0］逦“邋１、逡逑ｈｅｉｇｈｔ：入逦卜逦（４．１）逡逑５逦［Ｉ１０００．０＋６３４０．０＊ｌｏｇ（２２６４０／ｊｐｒｅ５５ｗ＾）逦Ｊ逦、逦’逡逑然后通过将公式转换成代码对数据中的气压属性进行转换，图４．４是气压转换代码逡逑截图。逡逑ｆｌ＇ｏｊｐｔ邋咏；逡逑ｉｆ邋（ｄ＿ｗ：ａ．ｇｄＵｏ＾ｔ＞２於

本文编号：2765501