海流、潮汐与海浪可视化方法研究与实现

发布时间：2020-07-15 08:30

【摘要】：海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分，覆盖了地球表面的70%，所以如果不能建立数字海洋子系统，就无法建立真正的“数字地球”系统，其实用价值也就大打折扣。数字海洋系统的主要功能之一就是对大量的海洋水文数据进行可视化处理，为分析和掌握海洋规律提供帮助。 本文针对海流、潮汐以及海浪可视化开展了研究工作。对于海流数据可视化，主要研究了散乱采样点均匀化处理技术，消除了散乱点对可视化效果的不利影响。对于潮汐数据可视化，采用数值计算获取区域内每一采样点的潮汐数据，解决了潮汐数据受限于验潮站而不能覆盖整个区域的问题。对于海浪模拟，本文在三维球面上实现了对全球海面的模拟，并采用线纹理映射技术解决了海面纹理接缝问题。本文的主要工作以及取得的主要研究成果包括： 1)针对原始海流数据采样点的散乱分布会对可视化效果造成不利影响的问题，本文通过将数据区域划分为规则的四边形网格，然后根据原始海流数据对四边形网格点进行数据插值，得到了采样点分布均匀的海流数据，进而采用矢量箭标得到了较好的可视化效果。 2)针对潮汐数据受限于验潮站而无法覆盖整个数据区域的问题，本文研究和分析了多种潮汐数值计算模型，最终采用调和分析方法，通过数值计算获得区域内每一采样点的潮汐数据，进而实现了对整个区域内的潮汐数据可视化。 3)针对采用纹理贴图方式获取海面纹理时出现的纹理接缝问题，本文在计算海面光照时采用线纹理映射技术得到海面网格点的颜色值，并将该颜色值作为海面纹理，有效避免了纹理接缝问题。最终本文采用基于几何模型的方法实现了在三维球面上对全球海面的建模。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P731.2;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2756246