CN110377656A - 一种基于mvc架构的风暴潮淹没预警可视化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，采集某地带的灰度图像并录入ArcGIS软件中；利用ArcGIS软件对所述灰度图像进行处理，获取所述某地带的地理坐标、高程数据和淹没程度数据；将所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据录入MySQL数据库中；利用Python脚本读取并处理所述MySQL数据库中的所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据，从而获取潮情信息；将所述潮情信息处理为统一的JSON格式的淹没数据；利用基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统，获取所述淹没数据，并在基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统上显示。本发明的有益效果是：提高了评估风暴潮灾害可能影响的范围和程度的准确性。

Description

一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法
技术领域
本发明涉及计算机数据可视化领域和地理环境数据处理领域，尤其涉及一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法。
背景技术
近几年来，沿海地区的自然灾害有逐年增加的趋势，其中绝大部分自然灾害与海洋有关，特别是台风或者各种极端天气带来的风速过高，水位升高，海水漫堤等灾害，会给沿海居民的日常生产生活带来一定的影响，也会对海岸地区的基础设施造成破坏，给国家造成财产损失，合理地展示和预报观测到的海洋数据就显得尤为重要，也是减小灾情和保障海堤安全的主要手段之一。
但是现有的风暴潮淹没数据可视化系统存在以下问题。数据的可视化程度不够，传统的数据以文字、图片、表格等资料为主，难以准确地表达空间和位置信息。相关人员收集的数据零散，类型复杂，格式各异，难以用统一的标准来描述数据，信息部门的建设相对滞后，不能尽快满足业务对数据处理的要求，容易形成数据孤岛。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，主要包括以下步骤：
S1：采集某地带的灰度图像并录入ArcGIS软件中；
S2：利用所述ArcGIS软件对所述灰度图像进行处理，获取所述某地带的地理坐标、高程数据和淹没程度数据；
S3：将所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据录入MySQL数据库中；利用Python脚本读取并处理所述MySQL数据库中的所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据，从而获取潮情信息；将所述潮情信息处理为统一的JSON格式的淹没数据；
S4：运行服务器端代码，启动web服务器，打开网页客户端；
S5：在客户端打开浏览器页面，进入基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统，所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统包括所述MySQL数据库；
S6：在所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统中获取所述某地带对应的淹没数据；
S7：调用百度地图API，搜索所述某地带地图；
S8：利用百度地图和Echarts框架实现对所述某地带的淹没数据显示，即使淹没数据可视化。
进一步地，通过再浏览器页面输入所述web服务器的IP地址和开放的端口号，进入所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统。
进一步地，所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的结构采用MVC三层结构，MVC三层结构主要由数据显示模块、数据处理模块和用户交互模块。
进一步地，所述数据显示模块采用百度地图API和Echarts框架，用于对获取的淹没数据进行可视化呈现。
进一步地，所述数据处理模块采用python程序、MySQL数据库和ArcGIS处理，用于对获取的某地带的灰度图像进行处理。
进一步地，所述用户交互模块采用tornado框架和ajax技术，用于对用户和服务器进行交互。
进一步地，所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统各模块功能分别为：数据库管理模块、数据处理模块和数据可视化模块；数据库管理模块，具有用户的添加、删除和权限授予功能，数据处理模块，将获取的潮情信息处理成统一的JSON格式的淹没数据，数据可视化模块，用来显示某地带的淹没数据。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：提高了评估风暴潮灾害可能影响的范围和程度的准确性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法的流程图；
图2是本发明实施例中基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的结构图；
图3是本发明实施例中基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统各模块功能图；
图4是本发明实施例中基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的效果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，目的是实现风暴潮淹没数据的可视化分析，为当地有关部门的防灾减灾提供可靠的依据。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法的流程图，具体包括如下步骤：
S1：采集某地带的灰度图像并录入ArcGIS软件中；
S2：利用所述ArcGIS软件对所述灰度图像进行处理，获取所述某地带的地理坐标、高程数据和淹没程度数据；
S3：将所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据录入MySQL数据库中；利用Python脚本读取并处理所述MySQL数据库中的所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据，从而获取潮情信息；将所述潮情信息处理为统一的JSON格式的淹没数据；JSON格式的数据为轻便格式的数据，可以提高服务器和客户端之间数据传输的效率，减小服务器传输大量数据的压力；
S4：运行服务器端代码，启动web服务器，打开网页客户端；该web服务器由搭建的tornado框架来实现，在该框架中定义了数据传输的格式和页面的跳转规则，利用ajax技术来解决数据在前端和后端的传递；
S5：在客户端打开浏览器页面，并在该页面输入所述web服务器的IP地址和开放的端口号以进入基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统，并对该系统进行相关操作；所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统包括所述MySQL数据库；
S6：在所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统中获取所述某地带对应的淹没数据；
S7：调用百度地图API，搜索所述某地带地图；其中，首先要申请到百度地图开发者密钥来获取百度地图API的使用权限，便可以在前端页面上展示和使用百度地图，以此为坐标系来显示某地带的淹没数据；
S8：利用百度地图和Echarts框架实现实现对所述某地带的淹没数据显示，即使淹没数据可视化，以便于对风暴潮淹没进行预警；Echarts框架作为一种可视化工具可以很好的展现各种数据图表，在前端页面引入Echarts必要的文件可使用该框架来实现数据的可视化，将潮情信息显示在百度地图上。
数据处理模块是由图像处理技术从收集到的当地地理信息中提取出需要的地理数据，将其存入数据库表中，保存处理后的数据，再经过编写的数据处理程序将数据库中的信息处理成统一格式的信息。用户交互模块负责处理用户向服务器发送的请求以及服务器对用户的应答部分。数据显示部分根据数据处理模块传递的地理数据，结合web前端的技术将风暴潮的淹没场景绘制出来。
请参考图2，图2是本发明实施例中一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的结构图，该系统的结构图即为MVC三层结构，MVC三层结构主要由数据显示模块、数据处理模块和用户交互模块这三部分组成，该结构简单明了，清晰直观；
所述数据显示模块采用百度地图API和Echarts框架，用于对获取的淹没数据进行可视化呈现，便于相关人员获知淹没范围，该模块使用Echarts框架，结合百度地图API将相关坐标点展现在百度地图上，系统会根据处理的数据将淹没区域实时显示在百度地图上，并对不停程度的淹没区域进行不同的着色；根据数据处理模块传递的地理数据，结合web前端的技术将风暴潮的淹没场景绘制出来。
所述数据处理模块采用python程序、MySQL数据库和ArcGIS处理，用于对获取的某地带的灰度图像进行处理，该模块基于ArcGIS内置的图像处理技术，从当地获取潮情数据和地理信息，使用python语言来编写程序与数据库联通，将数据处理成需要的JSON格式；
所述用户交互模块采用tornado框架和ajax技术，用于对用户和服务器进行交互，通过搭建的tornado框架，服务器会根据用户操作而触发相关的事件，来处理用户的请求，实现用户与后端数据的交互。
请参考图3，图3是本发明实施例中一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统各模块功能图，该系统各模块分别为：数据库管理模块、数据处理模块和数据可视化模块；
数据库管理模块，具有用户的添加、删除和权限授予功能，可以根据需求设置不同的用户权限，用户可以分为普通用户和管理员用户，管理员用户具有数据库的最高权限，可以查看和管理其他普通用户的用户名和密码，以及权限的授予；普通用户可以添加和查看数据的内容，但不能改变原有的数据；保证了数据的完整性；
数据处理模块，将获取的潮情信息处理成统一的JSON格式的淹没数据，JSON格式的数据为轻量级数据，便于后续的数据传输、管理和展示；
数据可视化模块，用来显示某地带的淹没数据，以表示该地带的潮水淹没情况，例如可以将地图上点的颜色越红表示淹没越深，同时可以根据实际工作需求，选择将可视化界面导出为图片进行存储。
请参考图4，图4是本发明实施例中一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的效果图，以惠州市沿海地区为例，结合经纬度坐标，显示了惠州市沿海地区风暴潮灾害的淹没范围，并对淹没范围的危险性进行了评级，如图4所示，淹没范围的危险性等级分为4级，级数越大，说明淹没范围的危险性越高，通过得到的可视化的风暴潮淹没情况，以便相关人员采取相应的措施进行处理。
本发明的有益效果是：提高了数据可视化的优点，进而提高了评估风暴潮灾害可能影响的范围和程度的准确性，为风暴潮淹没的发生提供预警，以便及时采取相应措施进行应对。
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 (7)

1.一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：采集某地带的灰度图像并录入ArcGIS软件中；
S2：利用所述ArcGIS软件对所述灰度图像进行处理，获取所述某地带的地理坐标、高程数据和淹没程度数据；
S3：将所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据录入MySQL数据库中；利用Python脚本读取并处理所述MySQL数据库中的所述坐标信息、高程数据和淹没程度数据，从而获取潮情信息；将所述潮情信息处理为统一的JSON格式的淹没数据；
S4：运行服务器端代码，启动web服务器，打开网页客户端；
S5：在客户端打开浏览器页面，进入基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统，所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统包括所述MySQL数据库；
S6：在所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统中获取所述某地带对应的淹没数据；
S7：调用百度地图API，搜索所述某地带地图；
S8：利用百度地图和Echarts框架实现对所述某地带的淹没数据显示，即使淹没数据可视化。
2.如权利要求1所述的一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：通过再浏览器页面输入所述web服务器的IP地址和开放的端口号，进入所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统。
3.所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统的结构采用MVC三层结构，MVC三层结构主要由数据显示模块、数据处理模块和用户交互模块。
4.如权利要求3所述的一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：所述数据显示模块采用百度地图API和Echarts框架，用于对获取的淹没数据进行可视化呈现。
5.如权利要求3所述的一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：所述数据处理模块采用python程序、MySQL数据库和ArcGIS处理，用于对获取的某地带的灰度图像进行处理。
6.如权利要求3所述的一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：所述用户交互模块采用tornado框架和ajax技术，用于对用户和服务器进行交互。
7.如权利要求1所述的一种基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化方法，其特征在于：所述基于MVC架构的风暴潮淹没预警可视化系统各模块功能分别为：数据库管理模块、数据处理模块和数据可视化模块；数据库管理模块，具有用户的添加、删除和权限授予功能，数据处理模块，将获取的潮情信息处理成统一的JSON格式的淹没数据，数据可视化模块，用来显示某地带的淹没数据。
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