CN116304447A - 在web端加载渲染海洋气象数据的方法和装置 - Google Patents

在web端加载渲染海洋气象数据的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法和装置，属于海洋气象数据可视化技术领域，所述方法包括：获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的；对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据；根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值；对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。以此方式，能够提高显示性能，并且支持多种配色方案，渲染配色可以灵活设置，同时可以显示坐标点的产品数值。

Description

在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法和装置
技术领域
本公开的实施例一般涉及海洋气象数据可视化技术领域，并且更具体地，涉及一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法和装置。
背景技术
对于气象海洋数据来说，目前数据的形式主要以栅格数据与矢量数据为主。气象海洋数据的可视化常与GIS引擎相结合，通过将气象数据处理为色斑图、单要素填图、等值线等形式在地图上叠加显示。
目前，矢量数据以表格、文本、地理信息相关数据等形式来展现，目前主要采用数据库进行存储，通过对数据库的查询，对数据进行展示，如地方站、民航站、船舶、浮标等站点数据的可视化采用站点单要素或者以Html的DOM节点对多要素组合进行可视化渲染。
栅格数据以二进制、GRIB2、NetCDF、Tiff等形式来进行存储，然而目前浏览器端对二进制、GRIB、NetCDF、Tiff等格式数据的解析方法较少，直接加载源数据进行解析又会加载浏览器的负载和网络传输问题。格点数据在Web端的通常为由服务器端将格点数据利用已有可视化方法绘制图片，浏览器端获取图片并进行裁切、缩放等变形操作后，将其设置到<img>等HTML元素中进行显示。
申请人在实现本申请技术方案的过程中发现，现有的气象海洋数据的可视化存在以下问题：
1、气象海洋的站点数据填图大多基于Html的DOM节点进行站点单要素，然而若渲染大量站点时，大量添加和修改DOM元素会拉低浏览器的显示性能，出现卡顿等现象。
2、栅格格点数据生成的图片分辨率较低时，随着地图级别方法，图片模糊，显示效果差；生成的产品图片分辨率较高时，则会出现占用网络资源，显示延迟等问题；
3、难以在Web端对产品渲染配色进行再定制，在生产环境修改产品配色或者需要多种配色方案时，满足需求的代价较大。
4、在WebGIS平台中根据鼠标移动显示坐标点的产品数值难以实现。
发明内容
根据本公开的实施例，提供了一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的方案，用于能够提高显示性能，并且支持多种配色方案，渲染配色可以灵活设置，同时可以显示坐标点的产品数值。
在本公开的第一方面，提供了一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，包括：
获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的；
对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据；
根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值；
对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
在一些实施例中，还包括：服务器端生成PNG描述文件和Json描述文件的过程，具体包括：
读取目标海洋区域的原始格点数据的最大值和最小值，将格点数据值映射到0-255值域内，存储于PNG单通道灰度图中，同时生成对应的Json描述文件，所述Json描述文件包括对应格点数据的最大值、最小值、经纬度范围、分辨率、宽度和高度。
在一些实施例中，还包括：
对包括uv向量的格点数据，采用双通道存储的方式进行存储。
在一些实施例中，所述对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据，包括：
通过Canvas.drawImage获取PNG描述文件的像元数据，通过ctx.getImageData获取Json描述文件中的信息，将所述像元数据进行映射，将像元灰度值反算回原始格点数据。
在一些实施例中，所述根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值，包括：
根据所述原始格点数据在配色方案中对应的颜色值，重新定义像元多通道的色值，将重新定义后的图像像元数据进行赋值，并利用canvas.toDataUrl将渲染好的数据赋值给图像像元的稀疏编码。
在一些实施例中，所述对赋值后的目标海洋区域图像进行加载，包括：
对赋值后的目标海洋区域图像进行直接加载或结合GIS引擎加载。
在一些实施例中，还包括：
预先在WEB端进行类扩展，生成Stations扩展类，重写updatePath方法，实现站名站号的Canvas标注，通过直接给Options赋值进行Options的重定义，设置站点标注的样式；
并且通过扩展Stations类，实现地方站、民航站、船舶、浮标的海洋站点的类定义，通过重写updatePath方法，实现各类站点自定义要素的Canvas绘制。
在本公开的第二方面，提供了一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的装置，包括：
数据获取模块，用于获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的；
原始格点数据生成模块，用于对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据；
像元赋值模块，用于根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值；
图像加载模块，用于对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
在本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。
通过本公开的在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，能够提高显示性能，并且支持多种配色方案，渲染配色可以灵活设置，同时可以显示坐标点的产品数值。
发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了本公开实施例一的在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法的流程图；
图2示出了本公开实施例二的在WEB端加载渲染海洋气象数据的装置的结构示意图；
图3示出了用来实施本公开的实施例的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请提出了一种跨多气候区域的天气预报数值确定方法，来对跨多气候区域的大区域范围的天气预报数值进行计算，从而提高大区域范围的局部区域的天气预报结果的精度。
具体地，如图1所示，为本公开实施例一的在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法的流程图。作为本公开的一个可选实施例，所述在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，可以包括以下步骤：
S101：获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的。
对于气象海洋数据来说，目前数据的形式主要以栅格数据与矢量数据为主。气象海洋的站点数据填图大多基于Html的DOM节点进行站点单要素，然而若渲染大量站点时，大量添加和修改DOM元素会拉低浏览器的显示性能，出现卡顿等现象。栅格格点数据生成的图片分辨率较低时，随着地图级别方法，图片模糊，显示效果差；生成的产品图片分辨率较高时，则会出现占用网络资源，显示延迟等问题。
为此，本实施例提供一种在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，来解决现有技术中存在的上述技术问题。本实施例的在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，可以应用于WEB端。具体地，首先需要获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的。WEB端可以向服务器端发送数据获取请求信息，并接收服务器返回的PNG描述文件和Json描述文件。
S102：对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据。
在本实施例中，在WEB端接收到服务器返回的PNG描述文件和Json描述文件后，可以对接收到的PNG描述文件和Json描述文件进行处理，生成对应的目标海洋区域的原始格点数据。
具体地，通过Canvas.drawImage获取PNG描述文件的像元数据，通过ctx.getImageData获取Json描述文件中的信息，将所述像元数据进行映射，将像元灰度值反算回原始格点数据。在根据PNG描述文件和Json描述文件反算得到原始格点数据后，可以进一步读取目标海洋区域的原始格点数据的最大值和最小值，将格点数据值映射到0-255值域内，存储于PNG单通道灰度图中，同时生成对应的Json描述文件，所述Json描述文件包括对应格点数据的最大值、最小值、经纬度范围、分辨率、宽度和高度。
在本实施例中，为了获取PNG描述文件的像元数据和Json描述文件中的信息，可以预先在WEB端进行类扩展，生成Stations扩展类，重写updatePath方法，实现站名站号的Canvas标注，通过直接给Options赋值进行Options的重定义，设置站点标注的样式。并且通过扩展Stations类，实现地方站、民航站、船舶、浮标的海洋站点的类定义，通过重写updatePath方法，实现各类站点自定义要素的Canvas绘制，其中，自定义要素包括风杆、总云量、各级云量、温度、露点温度、降水等要素。这样，可以对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理。
S103：根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值。
在本实施例中，在对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据后，可以根据所述原始格点数据在WEB端的应用中的配色方案中对应的颜色值，重新定义像元多通道的色值，将重新定义后的图像像元数据进行赋值，并利用canvas.toDataUrl将渲染好的数据赋值给图像像元的稀疏编码。
S104：对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
具体地，WEB端可以对图像进行直接加载或结合GIS引擎加载。
本公开实施例的在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，能够提高显示性能，并且支持多种配色方案，渲染配色可以灵活设置，同时可以显示坐标点的产品数值。
此外，作为本公开的一个可选实施例，在上述实施例中，生成的格点数据还可以为包括uv向量的格点数据，在对包括uv向量的格点数据进行存储时，可以采用双通道存储的方式进行存储。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应所述知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应所述知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
如图2所示，为本公开实施例二的在WEB端加载渲染海洋气象数据的装置的结构示意图。本实施例的在WEB端加载渲染海洋气象数据的装置，包括：
数据获取模块201，用于获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的。
原始格点数据生成模块202，用于对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据。
像元赋值模块203，用于根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值。
图像加载模块204，用于对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图3示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备300的示意性框图。如图所示，设备300包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的计算机程序指令或者从存储单元308加载到随机访问存储器(RAM)303中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还可以存储设备300操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。
设备300中的多个部件连接至I/O接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许设备300通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
中央处理单元301执行上文所描述的各个方法和处理，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 302和/或通信单元309而被载入和/或安装到设备300上。当计算机程序加载到RAM 303并由CPU301执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU301可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.在WEB端加载渲染海洋气象数据的方法，其特征在于，包括：
获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的；
对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据；
根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值；
对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：服务器端生成PNG描述文件和Json描述文件的过程，具体包括：
读取目标海洋区域的原始格点数据的最大值和最小值，将格点数据值映射到0-255值域内，存储于PNG单通道灰度图中，同时生成对应的Json描述文件，所述Json描述文件包括对应格点数据的最大值、最小值、经纬度范围、分辨率、宽度和高度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
对包括uv向量的格点数据，采用双通道存储的方式进行存储。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据，包括：
通过Canvas.drawImage获取PNG描述文件的像元数据，通过ctx.getImageData获取Json描述文件中的信息，将所述像元数据进行映射，将像元灰度值反算回原始格点数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值，包括：
根据所述原始格点数据在配色方案中对应的颜色值，重新定义像元多通道的色值，将重新定义后的图像像元数据进行赋值，并利用canvas.toDataUrl将渲染好的数据赋值给图像像元的稀疏编码。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对赋值后的目标海洋区域图像进行加载，包括：
对赋值后的目标海洋区域图像进行直接加载或结合GIS引擎加载。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
预先在WEB端进行类扩展，生成Stations扩展类，重写updatePath方法，实现站名站号的Canvas标注，通过直接给Options赋值进行Options的重定义，设置站点标注的样式；
并且通过扩展Stations类，实现地方站、民航站、船舶、浮标的海洋站点的类定义，通过重写updatePath方法，实现各类站点自定义要素的Canvas绘制。
8.在WEB端加载渲染海洋气象数据的装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取目标海洋区域的原始格点数据的PNG描述文件和Json描述文件，所述PNG描述文件和所述Json描述文件是在服务器端生成的；
原始格点数据生成模块，用于对所述PNG描述文件和所述Json描述文件进行处理，生成目标海洋区域的原始格点数据；
像元赋值模块，用于根据当前应用的渲染配色方案和所述原始格点数据定义像元多通道的色值，根据所述色值对目标海洋区域图像的像元进行赋值；
图像加载模块，用于对赋值后的目标海洋区域图像进行加载。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。
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