Provides a three-dimensional atmospheric numerical Visualization Support System of the invention, data monitoring module in the system to receive meteorological and related data, and the data in the external meteorological data are sent to the data preprocessing module and database storage module; data preprocessing module based on the meteorological data in the data analysis, and the dynamic data compression and encryption, and mosaic on the global geostationary satellites infrared imagery; visual configuration of meteorological data visualization module of each meteorological data; data management module for editing operations on data visualization; data publishing module set release, communication protocol and data update operation on the database storage module in data visualization the. The invention realizes the visualization of 3D numerical atmospheric mass data show that at the same time can be accurate and convenient in the system of 3D atmospheric research, interactive visualization analysis and editing, provides a reliable and convenient research and analysis platform for 3D atmosphere.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气数据可视化领域，具体涉及一种三维数值大气可视化支撑系统。
技术介绍
气象数据具有多源性、多维性、数据量大和多尺度特征等特点。由于不同地空环境具有不同的物理属性,且其空间尺度、时间跨度呈现多样性,在这类复杂地空环境下仿真多源大气信息加剧了大气信息处理的难度，对其建模更显挑战性与重要性。研究和开发三维时变的大规模大气数据可视化系统成为当务之急。目前，相关三维可视化技术和理论体系比较完善,在生物、医学、地质、大气等领域已有很多成功的应用，关系数据库已有较成熟的理论技术和广泛的应用，并行计算架构以及GPU和其用于通用计算的技术的出现和发展为通过GPU集群进行大规模气象数据处理和实时可视化的研发提供了强有力的支持。气象信息种类繁多，数据规模庞大，而根据气象信息的地理属性，需要在统一信系中整合不同可视化方法来满足各种各样的应用需求。从地理信息开发的角度来看，必须有一个高效且易于扩展的地理信息可视化平台，这个平台与领域之间具有低耦合度，可以通过层次化、组件的架构满足扩展性和通用性需求。从气象领域来看，在此平台上搭建的气象数据可视化平台可以提供更加直观的数据分析和展示，给予气象工作人员极大的帮助，也可以作为一个向大众普及气象科学的平台。因此，如何涉及一种高效且易于扩展的地理信息可视化系统，是亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种三维数值大气可视化支撑系统，实现了三维数值大气海量数据的可视化显示，同时能够准确且方便在系统中对三维数值大气进行研究、交互可视化分析及编辑等，为三维数值大气提供了可靠且方便的研究及分析平台。为解决上...
【技术保护点】
一种三维数值大气可视化支撑系统，其特征在于，所述系统包括：数据监控模块、数据预处理模块、气象数据可视化模块、数据库存储模块、数据管理模块及数据发布模块；所述数据监控模块，用于接收卫星云图资料、融合资料、仿真资料、预报资料、反演资料及常规台站资料，并将各所述资料中外部气象数据分别发送至所述数据预处理模块及所述数据库存储模块；所述数据预处理模块，用于对各所述资料中的基础气象数据进行解析，并对各所述资料中的动态数据进行压缩及加密处理，以及对全球静止星红外云图进行镶嵌拼接，得到预处理后的各类数据，并将预处理后的各类数据发送至所述气象数据可视化模块；所述气象数据可视化模块，用于对全球地形地貌数据、标量场数据、矢量场数据及多属性数据场进行可视化配置，并将可视化数据发送至所述数据库存储模块；所述数据管理模块，用于对所述数据库存储模块中的可视化数据进行拾取、剖切、浏览、删除或导出操作；所述数据发布模块，用于对所述数据库存储模块中的可视化数据进行发布、设置通信协议及数据更新操作。
【技术特征摘要】
1.一种三维数值大气可视化支撑系统，其特征在于，所述系统包括：数据监控模块、数据预处理模块、气象数据可视化模块、数据库存储模块、数据管理模块及数据发布模块；所述数据监控模块，用于接收卫星云图资料、融合资料、仿真资料、预报资料、反演资料及常规台站资料，并将各所述资料中外部气象数据分别发送至所述数据预处理模块及所述数据库存储模块；所述数据预处理模块，用于对各所述资料中的基础气象数据进行解析，并对各所述资料中的动态数据进行压缩及加密处理，以及对全球静止星红外云图进行镶嵌拼接，得到预处理后的各类数据，并将预处理后的各类数据发送至所述气象数据可视化模块；所述气象数据可视化模块，用于对全球地形地貌数据、标量场数据、矢量场数据及多属性数据场进行可视化配置，并将可视化数据发送至所述数据库存储模块；所述数据管理模块，用于对所述数据库存储模块中的可视化数据进行拾取、剖切、浏览、删除或导出操作；所述数据发布模块，用于对所述数据库存储模块中的可视化数据进行发布、设置通信协议及数据更新操作。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括：基础气象数据解析单元、动态数据压缩及传输单元、云图镶嵌单元及数据发送单元；所述基础气象数据解析单元，用于对各所述资料中的基础气象数据进行解析；所述动态数据压缩及传输单元，用于对各所述资料中的动态数据进行压缩及加密处理；所述云图镶嵌单元，用于采用基于模板的镶嵌羽化处理技术，对全球静止星红外云图进行镶嵌拼接；所述数据发送单元，用于将预处理后的各类数据发送至所述气象数据可视化模块。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基础气象数据解析单元包括：数据读取子单元及数据解析子单元；所述数据读取子单元，用于读取所述数据监控模块发送的基础气象数据；所述数据解析子单元，用于根据所述基础气象数据，基于金字塔模式组织气象数据，并设置金字塔模式下的所述基础气象数据的编码原则。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述基于金字塔模式组织气象数据中，金字塔模式的起始顶点的经度为-180°且纬度为90°，并按照256*256方格的形式进行划分；级别由低到高分为1至19级且当原始图像分辨率小于1级图像分辨率时，图像为0级。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述动态数据压缩及传输单元包括：渐进传输策略子单元、异步/半异步通信体系架构搭建子单元及数据加密子单元；所述渐进传输策略子单元，用于建立面向带宽自适应的多维时空数据流方式渐进传输策略，实现一体化气象卫星数据的渐进传输；所述异步/半异步通信体系架构搭建子单元，用于通过服务器集群提供可扩展的数据传输服务，搭建面向服务器集群的多用户并发的异步通信体系架构，建立基于半同步/半异步线程池模型的服务器传输框架，以支持大规模用户并发请求；所述数据加密子单元，用于根据适用于网络快速传输中的多维时空数据加密算法，对不同类型的多维时空数据进行加密处理，实现数据传输的隐蔽。6.根据权利要求1所述的系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，唐世浩，刘瑞霞，李博，马刚，覃丹宇，胡秀清，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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