地磁場與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān),對地磁場進行研究有重要的理論意義和應(yīng)用價值�？茖W(xué)可視化是研究地磁場的一個重要的手段,可以為地磁場的空間結(jié)構(gòu)和強度分布提供豐富的表達形式,其中磁力線和磁殼是地磁場可視化中的兩種常見的形式。本文主要利用磁力線和磁殼兩種形式對地磁場的空間結(jié)構(gòu)和強度分布進行可視化。磁力線可視化中有兩個關(guān)鍵問題是種子點選取和磁力線追蹤。種子點選取主要是確定磁力線追蹤的起點,磁力線追蹤則是以種子點為起點,產(chǎn)生出磁力線上的其他點。有效的地磁場磁力線可視化應(yīng)該能夠表現(xiàn)出地磁場的物理特征。從磁力線的物理含義上說,在磁場強度越大的區(qū)域,單位面積內(nèi)的磁通量越大,表現(xiàn)在視覺效果上磁力線分布應(yīng)該越密;反之在磁場強度越小的區(qū)域,磁力線越疏。因此可以將磁力線的疏密與磁場強度空間分布之間的相關(guān)性作為評價地磁場磁力線可視化效果的一個關(guān)鍵因素。對選取的每個磁力線種子點進行追蹤都將生成一條磁力線,種子點的空間分布直接決定了磁力線的疏密。選取出能夠真實反映地磁場強度空間分布的種子點,將提高地磁場磁力線可視化的有效性。針對通常基于磁經(jīng)圈的均勻角度種子點選取算法繪制的磁力線不能客觀反映地磁場強度空間分布的不足,本... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁力線可視化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁殼可視化研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 章節(jié)安排
2 地磁場的磁力線可視化
    2.1 磁力線種子點選取
        2.1.1 確定種子點所在磁經(jīng)圈
        2.1.2 磁場強度線積分等分算法
    2.2 磁力線追蹤
        2.2.1 數(shù)值積分法的基本原理
        2.2.2 五階龍格庫塔法
        2.2.3 數(shù)值積分法的變步長算法
        2.2.4 數(shù)值積分算法在磁力線追蹤中的應(yīng)用
    2.3 冗余磁力線過濾
        2.3.1 同區(qū)域種子點保留法
        2.3.2 磁赤道面分割法
        2.3.3 磁力線間隔判斷法
    2.4 程序?qū)崿F(xiàn)
        2.4.1 地磁場模型選取
        2.4.2 可視化工具介紹
        2.4.3 程序流程
    2.5 實驗結(jié)果和分析
        2.5.1 磁力線疏密與磁場強度空間分布的匹配性
        2.5.2 冗余磁力線過濾算法效果分析
        2.5.3 磁場強度線積分等分算法與均勻種子點算法的對比
        2.5.4 磁場強度線積分等分算法在不同磁經(jīng)度圈上的效果
    2.6 本章小結(jié)
3 地磁場的磁殼可視化
    3.1 磁殼面構(gòu)造
    3.2 透明度渲染
    3.3 顏色映射
        3.3.1 顏色模型
        3.3.2 偽彩色算法
    3.4 程序?qū)崿F(xiàn)
    3.5 實驗結(jié)果和分析
        3.5.1 不同偽彩色算法的效果分析
        3.5.2 兩種磁殼面構(gòu)造方法的比較
        3.5.3 不同磁殼參數(shù)L值的效果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 總結(jié)與展望
    4.1 本文總結(jié)
    4.2 未來展望
參考文獻
發(fā)表文章
致謝



本文編號：3601658