基于World Wind的海洋数据可视化研究-论文.pdf

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1、2015年4月地理空．J司信电Apr．，2015第13卷第2期r：E()SPATIALNFORMAT10NVo1．13．NO．2doi：10：3969／i．is【l_1672—4623．20I5．02荩丁WorldWind的海洋数据可视化研究李尔园，李洪平(1．中嘲海洋大学信息科学与_f程学院海洋技术系，山东青岛266100)摘要：以WorldWind提供的类和接口为基础，设计、开发了栅格图面图元、矢量箭头和等值线生成算法，并进行了可视化实现此外，还实现了基于三维地形的多层叠加图不仅提高了可视化效率，还丰富了WorldWin

2、d的海洋数据可视化表现形式研究开发的海洋数据可视化算法，能够满足实际应用需求，并已成功应用到南海海洋信息服务系统中关键词：WorldWind；海洋数据；可视化中图分类号：P208文献标志码文章编号：1672—4623(!O15)02—0025—0321世纪，海洋的经济地位和战略作用逐渐凸显，根据实际情况，以提供的类为基础，自定义相关类及人类开发和利用海洋资源的活动越来越频繁，获得的其生成算法海洋数据也急剧增多。如何合理有效地管理海量海洋2．1栅格图数据，如何从海量数据中快速找到感兴趣的数据，并栅格图是海洋数据可视化的常用表现

3、形式模式挖掘出数据背后隐藏的信息及所反映的规律，成为一数据是基于规则格网的，可以选择每4个相邻点构成大难题⋯基于计算机科学的可视化技术，将人脑分一个矩形，并以这4个点的平均值作为该矩形值的方析无法解释的数据转换为人眼视觉图形I，为这一问式构建栅格图的基本图元、但是，这种构建方法形成题提供了有效的解决方法的图元数量巨大，而woddWind对大量图元的显示较NASAWorldWind是美国航空航天管理局(NASA)慢，因此无法满足实际应用要求、研究中，基于区域推出的一款开放源代码的地理软件，是一个3D的可视化生长法的思想，提出了

4、面图元生长算法，对大量面虚拟地球仪I-jI，也是最流行的数字地球平台之一，其数图元进行基于数据值的合并但是，该算法中作为种据和使用都完全免NASA其提供了WorldWindIava子数据点的选取方法较为复杂为了对该算法进行简S1)K和woddWind．NET两种开发包，本文采用World化和改进，提出了面图元合并算法．该算法通过顺序WindlavaSDK开发包因为，使用Iava开发的项目可以遍历进行图元的合并，规避了种子数据点的选取通过JavaApplet和IavaWebStart两种方式，快速实现分面图元合并算法的具体执行

5、过程为：用一个集合布式部署，满足分布式的数据管理与共享服务要求保存栅格图的多边形图元，以四邻点法构建的矩形为基础，从右上角开始，由上至下、从左到右进行区域1可视化表现形式扫描①判断集合中是否包含与当前矩形值相等的多海洋模式数据包括海风、海浪、海流及海温等，可边形，若不包含，则执行步骤②，若包含则执行步骤③；以分为有方向(风、流)和无方向(浪、温)的，也可②将当前矩形作为一个元素添加到集合中，然后执行以分为一层(风、浪)和多层(流、温)的，对无方向步骤④；③判断其是否邻接，若邻接则将当前矩形与的数据可以采用栅格图或等值线图(叉

6、可分为填充和其邻接的多边形进行合并，并执行步骤④，若不邻接不填充2种)的方式进行可视化；对有方向的数据可以则执行步骤②；④判断是否完成遍历，若否，则扫描采用矢量箭头图或栅格图叠加矢量箭头的形式进行可视下一个矩形并重复步骤①，若是，则进行集合内多边化；对多层数据可基于三维地形进行多层叠加显示．形的合并，并结束整个流程完成上述过程后，集合中剩余的多边形就是构成2基于WorldWind的实现栅格图的全部多边形图元，将这些图元交由Polygon类基于wor1dwind的可视化，最终结果均以其提供进行展现就构成了一幅栅格图．的点、线和

7、多边形图元进行显示j然而，其自身提供2．2矢量箭头图的类，无法满足海洋数据可视化的多样性需求，需要矢量箭头图是表达有方向数据(如风、流)的最收稿日期：20l4—03—07。项目来源：家高技术和f究发展计划资i~Jjs!j{日(2013AA09A506—4·26·地理空间信息有效方式，它既能表示数据的大小分布情况，又能表点用JP(i，J)标识；值用(f，)标识矩形网格法现出数据的流动趋势．．然而，WorldWind并未提供矢等值线生成算法流程如图3所示。具体步骤如下：量箭头类和矢量箭头的构建方法，需要基于提供的曲线类，自定义矢

8、量箭头类及其构建算法、自定义的矢量箭头类，类属性包括箭头显示坐标(，Y)、箭头长度￡、箭头方向(与轴正轴的夹角)、箭头尾部长度，、箭头尾部与主线间的夹角；类方法包括类构造函数、箭头构建方法及箭头显示函数。i+1，《i+1，J一。I1y》●●J1)计算等值点。根据公式(，=一，，))／(f，