基于Web服务的海洋预报数据可视化发布技术研究

发布时间：2020-05-14 11:25

【摘要】：海洋预报数据对于海洋资源的开发利用、海洋国防建设、海洋防灾减灾、应急响应等具有重要意义。目前海洋预报数据的发布和共享多以数据本身或静态图片的方式,灵活性较差。将海洋预报数据与GIS结合,可以利用GIS的功能,方便直观地查看不同时间、空间尺度的海洋预报数据,并利用GIS的空间分析功能,使海洋预报数据发挥更大的作用。海洋预报数据格式特殊,如何将其与GIS结合,是需要研究的课题。本文利用Web服务,将海洋预报数据绘制成可视化图形并发布为可视化的Web服务,方便海洋预报数据的发布与共享,并且可以直接作为GIS的数据源与GIS结合。本文的主要研究成果如下:(1)分析了海洋预报数据的常用存储格式NetCDF格式,利用.Net平台封装的用于NetCDF操作的dll库,使用C#语言,解析并读取NetCDF格式数据,使得NetCDF文件的读取更加简便快捷。(2)分别研究了标量和矢量类型的海洋预报数据的可视化方法,将标量数据绘制成热力图的形式,将矢量数据绘制成箭头图的形式,并研究了利用Direct2D进行图形绘制的方法,提高了图形绘制速度和视觉效果,得到了较好的可视化效果。(3)深入了研究矢量数据可视化过程中的抽稀方法,提出基于局部空间自相关理论的抽稀方法,解决了矢量箭头互相遮盖的问题,得到了较好的抽稀效果。将Direct2D运用于抽稀过程的箭头叠加关系判断,提高了抽稀效率。(4)基于Web服务,分析了OGC的Web地图服务,利用ASP.Net Web API建立了海洋预报数据可视化Web地图服务(WMS)。研究了可视化图形切片的方案与算法,建立了海洋预报数据切片地图服务,提高了海洋预报数据可视化Web服务的响应速度。(5)将发布的海洋预报数据可视化Web服务应用到实际中,开发了海洋污染物预测与应急决策支持系统,通过调用流场、风场数据可视化Web服务,检验海洋预报数据可视化Web服务的实际使用效果。
【图文】：

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图 2-2 多维 NetCDF 数据Fig2-2 Multidimensional NetCDF data件，如 Panoply、MeteoInfo，，或 GDAL 库，可以查看 NetCDF 文相关信息。如用 Panoply 软件打开中国近海某时刻流场信息 NetC：

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图 2-2 多维 NetCDF 数据Fig2-2 Multidimensional NetCDF data使用一些专门软件，如 Panoply、MeteoInfo，或 GDAL 库，可以查看 NetCDF 文的维和变量的定义及相关信息。如用 Panoply 软件打开中国近海某时刻流场信息 NetCD文件，如图 2-3 所示：
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P732.4;P731.3

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