CN105678846B - 一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 - Google Patents
一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105678846B CN105678846B CN201610095919.2A CN201610095919A CN105678846B CN 105678846 B CN105678846 B CN 105678846B CN 201610095919 A CN201610095919 A CN 201610095919A CN 105678846 B CN105678846 B CN 105678846B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimensional
- lattice point
- network data
- reflectivity
- radar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/30—Polynomial surface description
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30181—Earth observation
- G06T2207/30192—Weather; Meteorology
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，包括初始设置步骤、数据处理步骤和显示步骤，本发明采用的数据源是组网雷达数据，对雷达反射率的发展与变化进行更大范围的实时监控；且根据用户自定义反射率范围，有针对性地进行可视化监测，此外，经过对组网雷达反射率的划分与整合，缩小了数据规模，大大提升了数据处理和三维绘制的效率；在数据处理方面，并未使用传统的体绘制与面绘制算法，直接根据用户自定义反射率范围获取目标处理数据源，然后根据组网雷达数据的分布进行插值，三角化，快速且直观地形成了组网雷达数据的当前形态。
Description
技术领域
本发明涉及雷达数据处理领域，具体涉及一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统。
背景技术
气象雷达数据是新一代天气雷达业务中的基础数据源，其中组网雷达数据是由多个单站雷达体扫数据合成的数据，具有数据规模大的特点，能够全方位、多尺度以及大范围表达高空大气变化。本发明通过对实时监控的组网雷达数据进行预处理，建立组合反射率的空间分布关系，然后对其进行三维可视化表达，旨在为中小尺度天气短期预报提供一种更为直观的可视化方式，从而全面、整体地反映降雨过程中的演变与发展。
相比现有技术：
(1)对于气象雷达回波的分析，纯粹的二维显示方式，只能反映某一层的反射率分布情况，需要预报人员根据经验对多层反射率信息进行整合，然后在大脑中构建整体分布状态，而本发明通过对多层反射率进行空间关系构建，然后通过三维可视化技术，将多层反射率的整体分布状态显示在屏幕上；
(2)现在大多数对气象雷达数据进行数据处理和三维可视化研究并没有对组网雷达回波信息进行整合，然后从整体空间分布状况对其进行三维可视化表达，而是通过体绘制(光线投影算法)或者面绘制(移动立方体算法MC)算法，对气象雷达数据回波强度信息转换的格点数据进行绘制。其中张志强等人进行了三维可视化技术在雷达三维组网产品显示的应用研究，并没有结合回波信息的空间分布状况进行可视化(三维可视化技术在雷达三维组网产品显示中的运用。张志强刘黎平王红艳2010)；孟昭林(基于天气雷达探测数据构建地理空间三维云体技术)对单站天气雷达数据通过面绘制(移动立方体算法MC)和体绘制构建等值面体，探索三维云体技术，这两种算法对于更大范围组网雷达数据的处理速度不尽人意。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，包括以下步骤：
S1、设置雷达缓存路径radarCachepath和N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
S2、通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及步骤S1设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则进入步骤S4；不存在则进入步骤S3；
S3、计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
S4、在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
本发明的有益效果是：(1)采用的数据源是组网雷达数据，对雷达反射率的发展与变化进行更大范围的实时监控；(2)由于组网雷达数据一般都是由多个单站雷达站数据(每六分钟体扫一次)经过一些方法合成而来，可想而知数据规模相当庞大，而部分反射率的发展与变化才是预报人员和研究人员所关注的，因此本发明从该角度出发，根据用户自定义反射率范围，有针对性地进行可视化监测，此外，经过对组网雷达反射率的划分与整合，缩小了数据规模，大大提升了数据处理和三维绘制的效率；(3)在数据处理方面，并未使用传统的体绘制与面绘制算法，直接根据用户自定义反射率范围获取目标处理数据源，然后根据组网雷达数据的分布进行插值，三角化，快速且直观地形成了组网雷达数据的当前形态。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S3.1、解析组网雷达数据，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
S3.2、遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
S3.3、依次对上一步中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
进一步的，所述步骤S3.2中计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，三维格点数组中的每一个格点数据的具体计算方法是：
X＝fXMin+resolutionCol*col，
Y＝fYMax-resolutionRow*row，
Z＝Elevationi，
其中X为当前格点经度，Y为当前格点纬度，Z为当前格点的高程，col为组网雷达数据当前层的列号，row为组网雷达数据当前层的行号。
进一步的，所述步骤S3.3具体包括以下几个步骤：
S3.31、依次对步骤S3.2中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该网格处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
S3.32、依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
S3.33、依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
进一步的，所述步骤S4是在基于World Wind平台的条件下进行的。
采用上述进一步方案的有益效果是：在绘制过程中，使用OpengGL(World Wind的绘制是基于OpengGL库进行绘制)显示列表的设计优化绘制性能，由于对于同一个显示列表，创建后不能修改，因此在进行可视化表达后，用户进行平移、旋转等浏览操作比瞬时方式快。
进一步的，所述N≥3。
一种实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，包括以下模块：
初始化模块，用于设置组网雷达数据保存路径radarpath以及缓存路径radarCachepath，设置N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
缓存文件判断模块，用于通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及初始化模块设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则调用三维显示模块；不存在则调用缓存文件生成模块；
缓存文件生成模块，用于计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
三维显示模块，用于在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载步骤S5中生成的三维显示的缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
进一步的，所述缓存文件生成模块具体包括以下几个模块：
组网雷达数据计算模块，用于解析组网雷达文件，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
三维格点数组计算模块，用于遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
插值计算及输出模块，用于对三维格点数组计算模块计算得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
进一步的，所述插值计算及输出模块具体包括以下几个单元：
插值单元，用于依次对三维格点数组计算模块中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该网格处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
法向量计算单元，用于依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
输出单元，用于依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
进一步的，所述三维显示模块是在基于World Wind平台的条件下运行的。
附图说明
图1为本发明方法示意图；
图2为本发明系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，包括以下步骤：
S1、设置雷达缓存路径radarCachepath和N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
S2、通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及步骤S1设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则进入步骤S4；不存在则进入步骤S3；
S3、计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
所述步骤S3具体包括以下步骤：
S3.1、解析组网雷达数据，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
S3.2、遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
S3.3、依次对上一步中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
所述步骤S3.2中计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，三维格点数组中的每一个格点数据的具体计算方法是：
X＝fXMin+resolutionCol*col，
Y＝fYMax-resolutionRow*row，
Z＝Elevationi，
其中X为当前格点经度，Y为当前格点纬度，Z为当前格点的高程，col为组网雷达数据当前层的列号，row为组网雷达数据当前层的行号。
所述步骤S3.3具体包括以下几个步骤：
S3.31、依次对步骤S3.2中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该网格处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
S3.32、依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
S3.33、依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
S4、在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
所述步骤S4是在基于World Wind平台的条件下进行的。
所述N≥3。
如图2所示，一种实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，包括以下模块：
初始化模块，用于设置组网雷达数据保存路径radarpath以及缓存路径radarCachepath，设置N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
缓存文件判断模块，用于通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及初始化模块设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则调用三维显示模块；不存在则调用缓存文件生成模块；
缓存文件生成模块，用于计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
三维显示模块，用于在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载步骤S5中生成的三维显示的缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
所述缓存文件生成模块具体包括以下几个模块：
组网雷达数据计算模块，用于解析组网雷达文件，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
三维格点数组计算模块，用于遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
插值计算及输出模块，用于对三维格点数组计算模块计算得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
所述插值计算及输出模块具体包括以下几个单元：
插值单元，用于依次对三维格点数组计算模块中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该网格处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
法向量计算单元，用于依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
输出单元，用于依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
所述三维显示模块是在基于World Wind平台的条件下运行的。
实施例1，实时监控组网雷达数据，包括以下步骤：
1、设置组网雷达数据的路径，该路径为组网雷达数据实时产生的路径，例如:..\RADA\mosaic；设置缓存路径的目的是为了只对数据处理一次；设置用户自定义反射率范围，取N等于5，反射率范围为[20,25]、[30,35]、[40,45]、[45,50]、[50,55]；
2、组网雷达数据监控的路径实时产生组网数据，例如每次产生的组网雷达数据由18个文件组成，分别表示18层数据，组网数据的命名中包含了产生时间与层号，例如：..\RADA\mosaic\X8006\LONLAT\201511\11\MOC_X8006_20151111000000_MCAP_00.bin，只有当这18个数据到达之后，才能进行后续处理；
3、读取组网雷达数据，获取各层反射率、经纬度范围以及行列分辨率resolutionCol、resolutionRow，然后将组网雷达数据按照用户自定义反射率范围生成对应范围内的三维格点数据，例如：每个反射率范围对应三个数组X[]＝{x0,x1,x2,…,xn}，Y[]＝{y0,y1,y2,…,yn}，Z[]＝{z0,z1,z2,…,zn}，其中该反射率范围包括n个有效点；依次对各反射率范围的有效点构建三角形，计算每个有效三角形(其中三角形边长大于根号下resolutionCol2+resolutionRow2的三角形为无效三角形)与每个格网中心线的交线为该网格的高程值，从而得到了对应分辨率范围的三维格点数据；依次针对插值后的三维格点数据构建三角面片，并计算法向量，同时输出用于显示的三维缓存文件。
4、基于World Wind平台，针对不同反射率范围三维缓存文件，建立对应的显示列表，设置光照，执行显示列表，将组网雷达数据显示于三维地球模型上。
实施例2：查看历史组网雷达数据
1、设置组网雷达数据的路径，该路径为组网雷达数据实时产生的路径，例如:..\RADA\mosaic；设置缓存路径的目的是为了只对数据处理一次；设置用户自定义反射率范围，例如反射率范围为[20,25]、[30,35]、[40,45]、[45,50]、[50,55]；
2、通过指定历史某一时刻，查找是否存在对应时刻对应范围的缓存数据，如果不存在则根据组网雷达数据的路径和时间获取时刻数据源，然后进入实施例1中步骤3以及后续流程；如果存在，则按照实施例1中步骤4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置雷达缓存路径radarCachepath和N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
S2、通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及步骤S1设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则进入步骤S4；不存在则进入步骤S3；
S3、计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
S4、在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
2.根据权利要求1所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S3.1、解析组网雷达数据，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
S3.2、遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
S3.3、依次对上一步中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
3.根据权利要求2所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，所述步骤S3.2中计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，三维格点数组中的每一个格点数据的具体计算方法是：
X＝fXMin+resolutionCol*col，
Y＝fYMax-resolutionRow*row，
Z＝Elevationi，
其中X为当前格点经度，Y为当前格点纬度，Z为当前格点的高程Elevationi，col为组网雷达数据当前层的列号，row为组网雷达数据当前层的行号。
4.根据权利要求2所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，所述步骤S3.3具体包括以下几个步骤：
S3.31、依次对步骤S3.2中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该格网处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
S3.32、依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
S3.33、依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
5.根据权利要求1所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，所述步骤S4是在基于World Wind平台的条件下进行的。
6.根据权利要求1所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化方法，其特征在于，所述N≥3。
7.一种实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，其特征在于，包括以下模块：
初始化模块，用于设置组网雷达数据保存路径radarpath以及缓存路径radarCachepath，设置N个目标反射率范围，并将反射率范围按数组形式存储；
缓存文件判断模块，用于通过实时监控，获取当前显示的组网雷达数据的路径mosaicRadarpath，并根据组网雷达数据产生的时间以及初始化模块设置的雷达缓存路径radarCachepath生成当前组网雷达数据的缓存路径mosaicCachepath，判断该缓存路径下是否存在缓存文件，存在则调用三维显示模块；不存在则调用缓存文件生成模块；
缓存文件生成模块，用于计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，再根据组网雷达数据的分布依次对N个反射率范围的三维格点数组进行插值，最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件；
三维显示模块，用于在三维地球模型上新建可视化图层RadarsLayer，针对N个反射率范围定义N个绘制对象，并依次加载所述缓存文件生成模块中生成的三维显示的缓存文件，最后将N个绘制对象添加到显示图层RadarsLayer，并针对N个绘制对象依次创建三角网面片的显示列表。
8.根据权利要求7所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，其特征在于，所述缓存文件生成模块具体包括以下几个模块：
组网雷达数据计算模块，用于解析组网雷达文件，获取各层反射率、经度最大值fXMax、经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax、经度最小值fYMin以及经度行列数P、纬度行列数Q，计算经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow；
三维格点数组计算模块，用于遍历组网雷达数据各层反射率，排除无效的反射率，根据经度最小值fXMin、纬度最大值fYMax和经度方向的分辨率resolutionCol、纬度方向的分辨率resolutionRow，计算用户自定义的N个反射率范围的三维格点数组，且所有三维格点数组经度行列数均为P、纬度行列数均为Q；
插值计算及输出模块，用于对三维格点数组计算模块计算得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，根据组网雷达数据的分布进行插值,最后输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
9.根据权利要求8所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，其特征在于，所述插值计算及输出模块具体包括以下几个单元：
插值单元，用于依次对三维格点数组计算模块中得到的N个反射率范围对应的三维格点数组构建三角网，遍历三角网中的三角形，并计算每个三角形与格网中心线的交线获得该格网处的高程值Zmn，将高程值Zmn插入到相应的三维格点数组中；
法向量计算单元，用于依次对进行插值处理后的N个三维格点数组进行三角网重构，计算三角网中每个三角形顶点的法向量，并对法向量进行归一化处理；
输出单元，用于依次输出N个反射率范围对应的三维格点数据、三角网面片以及法向量，作为三维显示的缓存文件。
10.根据权利要求7所述的实时气象组网雷达数据的三维可视化系统，其特征在于，所述三维显示模块是在基于World Wind平台的条件下运行的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610095919.2A CN105678846B (zh) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610095919.2A CN105678846B (zh) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105678846A CN105678846A (zh) | 2016-06-15 |
| CN105678846B true CN105678846B (zh) | 2018-09-28 |
Family
ID=56304816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610095919.2A Active CN105678846B (zh) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | 一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105678846B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106982152B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-05-07 | 千寻位置网络有限公司 | 播发服务状态的抽样监控方法 |
| CN107300703B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-05-19 | 华云信息技术工程有限公司 | 一种雷达数据的组网处理系统 |
| CN107564100B (zh) * | 2017-09-07 | 2020-06-19 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种等高线生成平滑实体的方法 |
| CN108269303B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-08-24 | 广东纳睿雷达科技股份有限公司 | 一种三维气象雷达显示方法 |
| CN108269301B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-03-30 | 广东纳睿雷达科技股份有限公司 | 一种三维气象雷达显示方法 |
| CN110362765A (zh) * | 2018-04-02 | 2019-10-22 | 北京华泰德丰技术有限公司 | 信息显示方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN109031236A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-18 | 南京信息工程大学 | 一种快速获取雷达基本反射率矢量图形数据的方法 |
| CN109100724B (zh) * | 2018-08-09 | 2022-05-10 | 南京信息工程大学 | 快速获取雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据的方法 |
| CN109143244B (zh) * | 2018-08-09 | 2022-05-17 | 南京信息工程大学 | 快速获取雷达反射率cappi三维矢量数据的方法 |
| CN109270537A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-25 | 北京无线电测量研究所 | 一种天气雷达的体扫数据对比方法 |
| CN112132946B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-03-10 | 深圳安德空间技术有限公司 | 一种用于三维探地雷达的数据提取和展示方法 |
| CN112417375B (zh) * | 2020-10-26 | 2021-08-17 | 上海市气象信息与技术支持中心 | 天气雷达网三维格点场雷达贡献度计算方法及应用 |
| CN117153000B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-02-02 | 天宇航空数据科技(合肥)有限责任公司 | 一种基于三维雷达数据的进离场航线影响分析方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102662172A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-09-12 | 天津大学 | 一种基于多普勒雷达反射率图像的风暴云团的外推方法 |
| CN103529492A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-22 | 天津大学 | 基于多普勒雷达反射率图像的风暴体位置及形态预测方法 |
| CN105139448A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 宁波市气象服务中心 | 一种强风暴结构特征的三维显示方法 |
-
2016
- 2016-02-22 CN CN201610095919.2A patent/CN105678846B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102662172A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-09-12 | 天津大学 | 一种基于多普勒雷达反射率图像的风暴云团的外推方法 |
| CN103529492A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-22 | 天津大学 | 基于多普勒雷达反射率图像的风暴体位置及形态预测方法 |
| CN105139448A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 宁波市气象服务中心 | 一种强风暴结构特征的三维显示方法 |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| 台风雷达三维组网产品显示技术研究;谭振;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20111215;第8-9、12、15、18页，图2.1 * |
| 基于WorldWind平台的海洋流场三维可视化研究;张翰林 等;《水道港口》;20150228;第36卷(第1期);全文 * |
| 基于天气雷达探测数据构建地理空间三维云体技术;孟昭林;《气象科技》;20130630;第41卷(第3期);全文 * |
| 基于气象雷达回波3D重建的MarchingCubes改进算法;王中科;《计算机工程与设计》;20070915;第28卷(第17期);全文 * |
| 基于雷达组网拼图的定量降水估;勾亚彬 等;《气象学报》;20140815;全文 * |
| 多普勒天气雷达三维数字组网系统开发及应用;王红艳 等;《应用气象学报》;20090430;第20卷(第2期);全文 * |
| 天气雷达数据三维可视化技术及应用;刘岩 等;《气象灾害防御》;20141215;第2页 * |
| 新一代天气雷达三维数字组网软件系统设计与实现;王红艳;《气象》;20090621;第35卷(第6期);全文 * |
| 雷达体扫数据的三维格点化处理及可视化;刘焕乾;《第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集》;20101021;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105678846A (zh) | 2016-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105678846B (zh) | 一种实时气象组网雷达数据的三维可视化方法及系统 | |
| CN104392387B (zh) | 一种基于Unity3D的圆形煤场三维智能可视化展示平台 | |
| CN103258345B (zh) | 一种基于地面激光雷达三维扫描的树木枝干参数提取方法 | |
| CN106383965A (zh) | 一种三维数值大气可视化支撑系统 | |
| CN103559360B (zh) | 一种三维架空电力线模型的构建方法及系统 | |
| CN108763669B (zh) | 一种电网潮流分层分区立体可视化展示方法 | |
| CN108595858A (zh) | 基于bim的轻量化深度处理工作方法 | |
| CN102693319B (zh) | 基于金字塔的海量激光雷达点云存储方法 | |
| CN109613540A (zh) | 一种基于WebGL的多普勒天气雷达三维可视化方法 | |
| CN105869202A (zh) | 电子地图的数字地面模型数据生成方法和装置 | |
| CN105760581B (zh) | 一种基于osg的沟道流域整治规划仿真方法及系统 | |
| CN105260523B (zh) | 一种分布式并行空间可视域分析方法 | |
| CN107393002B (zh) | 对地形边界进行提取的设备和方法 | |
| CN106443833A (zh) | 一种基于云计算的数值天气预报方法 | |
| CN109979002A (zh) | 基于WebGL三维可视化的场景构建系统及方法 | |
| CN107833282A (zh) | 一种地形建模和网格生成方法及装置 | |
| CN108986221A (zh) | 一种基于模板人脸逼近的不规范三维人脸网格纹理方法 | |
| CN112634393B (zh) | 基于Web的临近空间大气风场实时自适应可视化方法 | |
| CN109254290A (zh) | 一种天气雷达并行拼图方法及系统 | |
| CN111784831A (zh) | 一种基于倾斜摄影的城区河道洪水三维淹没分析方法 | |
| CN105354882A (zh) | 一种大数据架构的大空间范围输电三维全景展示平台构建方法 | |
| CN105373661B (zh) | 一种基于动态规划算法的电网专题图布局方法 | |
| CN104764937A (zh) | 一种电磁环境复杂度快速网格剖分显示方法 | |
| CN104866549B (zh) | 一种适于多智能体仿真的地形环境数据库系统 | |
| CN109033181A (zh) | 一种复杂地形地区风场地理数值模拟方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220217 Address after: No.46 Zhongguancun South Street, Haidian District, Beijing 100089 Patentee after: HUAYUN INFORMATION TECHNOLOGY ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 430070 Wujiawan information industry building, Luoyu Road, Hongshan District, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: WUHAN HUAXIN LIANCHUANG TECHNOLOGY ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |