海洋水文标量数据的时空过程可视化方法研究

发布时间：2020-11-11 19:03

　　 传统的GIS主要应用于陆地,所涉及的范畴也仅局限于三维空间。海洋相对于陆地是不断变化的,所以海洋GIS的研究必然要涉及时空变化过程的研究,时空过程的研究引入了时间维,超出了传统GIS中三维空间的范围。时空过程主要是通过人的视觉来观察,所以用什么方法对时空过程进行可视化就显得尤为重要,本文针对海洋水文标量数据的时空过程可视化方法进行了研究,主要研究内容如下: 1、阐述了时空过程可视化方法研究的重要性和必要性,叙述了海洋GIS以及时空过程可视化方法的研究在国内外的发展状况。 2、介绍了时空与过程的关系、海洋时空过程等概念,对时空过程可视化方法按照其在空间中的维数进行了分类,提出了点过程、线过程、面过程、体过程的概念,并分别介绍了几种方法的原理以及如何实现。 3、对时空过程可视化方法中的关键技术——插值方法进行了简要介绍,引入了时间插值的概念,提出了几种时间插值方法,并以时空插值方法在点过程可视化方法中的应用为例,对时空插值方法进行了详细的介绍。 4、在海洋遥感综合应用平台MaXplorer中实现了点过程、线过程、面过程可视化方法的具体应用,分别以水温数据和高度计数据为例实现了点过程、线过程、面过程的可视化。其中点过程是以渤海、东海、南海为例,分别对三个海域取点进行表层水温的点过程显示,并通过对三者进行对比分析说明了点过程可视化方法的实用性;线过程方法是以东海黑潮为例,通过线过程方法,应用MODIS重采样数据进行黑潮温锋的提取,从试验结果来看,该方法可以比较准确的提取海洋场对象的边界;面过程方法是通过卫星高度计数据对赤道太平洋进行过程反演,反演出了1997—1998年的厄尔尼诺现象由开始到结束的全过程。 另外,在线过程可视化方法黑潮温锋提取实例中,提出了一种新的线状目标的栅格提取算法,实践证明,该方法可以完全提取出线状目标所经过的所用栅格,完善了线过程可视化的效果。
【学位单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：P714.1
【部分图文】：

化而变化的趋势，并且可以读出任何时刻所对应的温度值。图2一2遥感数据点过程可视化的实现图2一3表现的是由固定的测站所获得的时间序列数据反演出的点过程图。本例中选取的站点为舟山群岛的嵘山站，上面的小图显示的是该站1978年全年的水温、气温变化趋势，可见其走势同上例中的渤海上点过程非常相似，水温和气温的走势也基本保持一致。底下的小图显示的是该站1978年一月份的水温、气温的变化过程，实际上是对全年点过程以天为单位进行的局部细化，表现了其微变化过程。可以看出一月份的气温要低于水温，而且气温的波动比较大，而水温变化比较平缓。时空数据的点过程可视化方法比较简单，直观。是通过静态的平面图形来反演时空数据的变化过程，我们几乎可以从点过程图上得到?

地理坐标为128“2‘E，38050’N。由点过程图上可以得到该点水温随着时间的变化而变化的趋势，并且可以读出任何时刻所对应的温度值。图2一2遥感数据点过程可视化的实现图2一3表现的是由固定的测站所获得的时间序列数据反演出的点过程图。本例中选取的站点为舟山群岛的嵘山站，上面的小图显示的是该站1978年全年的水温、气温变化趋势，可见其走势同上例中的渤海上点过程非常相似，水温和气温的走势也基本保持一致。底下的小图显示的是该站1978年一月份的水温、气温的变化过程，实际上是对全年点过程以天为单位进行的局部细化，表现了其微变化过程。可以看出一月份的气温要低于水温，而且气温的波动比较大，而水温变化比较平缓。时空数据的点过程可视化方法比较简单，直观。是通过静态的平面图形来反演时空数据的变化过程?

rer中同样有两种线状目标时空数据的可视化方法(在这里简称为线过程方法)，一种是静态方法，另一种是动态方法。图2一4是静态线过程方法的显示。选取的数据为2003年MODSISTS数据，时间分辨率为8天，空间分辨率为4km。所选取的线位于墨西哥湾，线段两端点地理坐标分别为80“20‘W，32“13‘N和75020，w，28“20‘N。静态线过程方法是把该线的时间序列数据按照时间顺序依次排在坐标上，横坐标表示时间
【引证文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 孔倩倩;基于球面渲染环境的海洋数据多维动态可视化关键技术研究[D];中国海洋大学;2011年

2 刘文亮;网格环境下海洋标量场信息服务系统研究[D];东北师范大学;2008年

3 彭思岭;气象要素时空插值方法研究[D];中南大学;2010年

本文编号：2879607