本文關(guān)鍵詞：基于腳本語(yǔ)言的海洋數(shù)據(jù)處理與可視化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)海洋大學(xué)》 2015年

基于腳本語(yǔ)言的海洋數(shù)據(jù)處理與可視化研究

紀(jì)偉  

【摘要】：1998年,Argo計(jì)劃由美國(guó)等國(guó)家的氣象氣候、海洋科學(xué)等領(lǐng)域的專家推出,這一計(jì)劃的全稱為“ARGO全球海洋觀測(cè)網(wǎng)計(jì)劃”,目的在于獲取海量的、準(zhǔn)實(shí)時(shí)的、高分辨率的海洋次表層觀測(cè)數(shù)據(jù),以此來(lái)提升對(duì)全球氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)能力。目前,經(jīng)Argo計(jì)劃所獲得的溫度、鹽度、密度等海洋數(shù)據(jù)的體量已經(jīng)可以構(gòu)成全球區(qū)域范圍、較高分辨率的海洋體數(shù)據(jù)場(chǎng)。充足海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲得,使得海洋體數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化擁有足夠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)得以發(fā)展。目前,海洋體數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化已經(jīng)成為三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化技術(shù)與海洋科學(xué)學(xué)科相交叉的一個(gè)新興研究領(lǐng)域,在海洋科學(xué)研究、氣候氣象預(yù)報(bào)、漁業(yè)等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景與發(fā)展空間。本論文針對(duì)Argo數(shù)據(jù)及其他格式的海洋數(shù)據(jù),從科學(xué)可視化的角度出發(fā),結(jié)合腳本語(yǔ)言Python,重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)能夠支持快速開(kāi)發(fā)與應(yīng)用擴(kuò)展的海洋數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。本論文所做的主要研究工作以及創(chuàng)新點(diǎn)包括：1、調(diào)研了Argo全球海洋觀測(cè)網(wǎng)計(jì)劃的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并基于腳本語(yǔ)言Python的第三方開(kāi)源庫(kù)GDAL,設(shè)計(jì)了針對(duì)Argo數(shù)據(jù)及其他主流數(shù)據(jù)格式的海洋數(shù)據(jù)的同一化快速讀取處理方案。2、調(diào)研了解科學(xué)可視化的相關(guān)概念,以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)外科學(xué)可視化領(lǐng)域的研究進(jìn)展。3、調(diào)研腳本語(yǔ)言,并分析使用腳本語(yǔ)言對(duì)海量海洋數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并可視化的可行性。4、調(diào)研了腳本語(yǔ)言Python的各種可視化庫(kù),并在現(xiàn)有可視化庫(kù)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),使之適合于海洋可視化的應(yīng)用。5、調(diào)研了目前在可視化技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用較為成熟的醫(yī)學(xué)可視化分支,并在借鑒醫(yī)學(xué)可視化的基礎(chǔ)上,基于腳本語(yǔ)言,設(shè)計(jì)出適用于海洋體數(shù)據(jù)可視化的立體切片應(yīng)用平臺(tái)。立體切片法,一種介于二維與三維(體繪制)之間的可視化方案。該可視化方案的設(shè)計(jì)將醫(yī)學(xué)研究者對(duì)人體采用三維虛擬切割技術(shù),從而確定病灶的方案適用于海洋科學(xué)研究領(lǐng)域,使海洋研究者能夠?qū)χ付ń?jīng)緯度范圍的海洋次表層進(jìn)行三維切割,從而直觀、立體、有效的去研究海洋的“病灶”,獲得依靠傳統(tǒng)手段難以觀測(cè)分析得出的海洋信息。6、基于腳本語(yǔ)言、MVC架構(gòu),設(shè)計(jì)出一個(gè)面向多源海洋數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可視化軟件平臺(tái),該系統(tǒng)平臺(tái)整合以上研究成果,不僅支持對(duì)多源海洋數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)區(qū)域切割,同時(shí)還支持對(duì)多源海洋數(shù)據(jù)的二維、三維可視化,例如,等值線可視化、等值面可視化、矢量箭頭可視化、分布圖可視化、體繪制可視化、體數(shù)據(jù)立體切割可視化,從而為海洋研究者提供靈活易用的綜合應(yīng)用工具。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P71;TP274
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：160914