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InforShell eEarthSolutions
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多层水平、垂直剖面、三维插值计算填图立体可视化 基于水平分辨率 4km 的三维可视化数据库 VisaulDEMdb |
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<二> 经纬度段景
三维海床可视化功能
在二维视窗中支持使用鼠标按经纬度指定海域作业区中心位置,宣称三维视窗覆盖经纬度段景矩形域的大小。在三维视窗弹出后将显示用户的海域作业区三维经纬度段景(后续简称XY段景)。户用可在三维视窗中:
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<三> 高程段景
三维海床可视化功能
在三维经纬度段景视窗中,支持用户宣称海床高程段景的底高边界和段景的厚度值。随后在三维视窗将显示用户的海域作业区三维经纬度段景的高程段景(后续简称XYZ段景)。户用可在三维视窗中指定放大缩小XYZ段景的显示高度。
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![]() 图示 3. 中国南海XY段景伪彩色三维图 (水平4km分辨率DEM) |
![]() 图示 4. 中国南海的XYZ段景伪彩色三维图 (水平4km分辨率DEM) XY段景域:东经112.8 到 114.16; 北纬 10.13 到 11.46; Z段景底高 -400m; 厚度200m; 垂直放大
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![]() 图示 17. 在该图中的两洋流数据层样本间做用户目标层插值填图的操作 两样本洋流数据层高分别为-250m和-300m并具有相互侧切的流向 |
![]() 图示 18. 在图17中的数据层间指定用户目标层-281m做插值填图的操作,可看出: 1)受-300m数据层旋流影响的旋流中心直径减小 2)受-250m数据层流向影响旋流中心出现位移 |
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等值体在三维空间的离散分布
当用户在三维视窗中对多层数据执行插值计算填图操作后,如在垂直显示的数据彩色索引条中自由滑动鼠标,即可鼠标随动获得等值体在三维空间的离散分布。 如用户在数据彩色索引条中点击鼠标左键,三维视窗将锁定当前彩色索引为数据等值目标。其后用户可:
分析等值体在三维空间的离散分布有多个潜在用途,例如:
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![]() 图示 19. 等值体在三维空间的离散分布 |
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以专业用户的优质资料为基准,建立三维格点文件(3DDF)
按国际气象组织和相关MODAS机构发布数据的惯例,通常是采用“三维格点”的数据结构。在该数据结构下每一个数据文件拥有唯一的时间(年、月、日)属性,而在文件中记录的每一个数据均具有经度、纬度、高程及数据类属性。而经度、纬度、高程的属性是按确定的步长将数据分布在三维地理空间中。 为使3DDF能具有符合国际惯例的数据结构以进行数据趋势比较,可将用户海洋环境初始数据 Raw Data(RD)经软件插值计算处理生成为三维格点文件并作为一种可供选用的基准数据集使用。 将RD经插值处理生成为三维格点文件需地理高程DEM的数据支撑以保证插值的有效性。以MODAS数据为例,在MODAS数据集中,每一个数据节点拥有三个坐标属性分别是经度、纬度、深度。 其中经纬度间距是均匀的1/12度而深度间距是非均匀的51层。数据节点深度间距分布为: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1750, 1800, 1900, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000。在没有DEM数据约束的情况下对海洋中某一经度、纬度点做插值产生3DDF数据节点,假设该点深度为100米如按MODAS的深度序列逐层插值计算,则深度大于100米的数据节点三维分布将被埋入在海床体内的错误地理空间中。为确保RD对某一目标点经度、纬度、深度插值产生3DDF数据节点准确分布在三维水体中。在插值计算前,必须对目标经纬度点的深度序列(D)做DEM冲突验证,即在D同时满足下列两条件时,才可进行插值计算:
2. 对不与DEM出现冲突的有效的三维地理空间点做RD数据插值计算 3. 将插值得到的数据与经度、纬度、高程属性一并写入磁盘三维格点文件 |
![]() 图示 20. 稀疏分布的用户洋流数据 |
![]() 图示 21. 由图19中的用户数据生成的格点文件 |
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专业用户算法研发
从软件技术角度讲, InforShell 构建eEarthSolutions 主要是完成了消耗大量人时的繁杂的基础环境软件编程工作. 目的是希望该eEarthSolutions 可以作为基础和数据可视化环境, 服务于相关算法的研发, 如:
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