[发明专利]EFDC水质模型计算结果可视化方法和系统

权利要求书

1.一种EFDC水质模型计算结果可视化方法，其特征在于，包括：

第一，将EFDC模型计算网格转化为GIS数据；

第二，将EFDC模型计算网格及背景地理数据通过GIS服务器发布成地图服务；

第三，解析EFDC计算结果，将计算结果转换为“时序-模拟值”的格式；

水质计算结果解析包括两个部分：时序极值及时序水质模拟值；解析后的模拟结果按照“时序-模拟值”的形式保存至数据库；计算后得到的时序极值按照“时序-极值”的方式保存至数据库；

第四，存储EFDC计算结果，通过“时序-模拟值”的存储格式进行存储；

包括：将某时刻所有格网的模拟值以文本的方式保存在数据库中，每个格网的计算结果值之间用逗号进行分隔；

EFDC计算结果存储的实施步骤如下：

S1、确定模拟区域的规划水质类别，根据国家地表水环境质量标准GB3838-2002获取当前水质模拟因子的标准值，将该标准值作为水质因子是否超标的评判标准；

S2、在第三生成的EFDC解析结果集合中，获取指定时序的模拟结果，并将该时序的模拟结果保存至数据库；

S3、根据水质模拟因子标准值划分为“超标”和“未超标”两类；

S4、分别在“超标”和“未超标”两个类别中，计算模拟结果的最大值和最小值；

S5、将计算得到的“超标”极值和“未超标”极值保存至数据库；

第五，对EFDC计算结果进行查询，计算结果以二维数据的形式进行传输；其中，外层数组包含n个子数组，n为计算模型的格网数量，每个子数组包含两个字段，其中第一个字段表示格网编号，第二个字段表示模拟结果值，最终返回的计算结果包括时间序列的水质因子极值及模拟值；

Web浏览器通过Http请求从服务器获取EFDC计算结果数据，其具体实施流程如下：

S1、Web浏览器向服务器发送带有时序、水质模拟因子及计算方案ID信息的请求；

S2、服务器根据浏览器的请求参数，从数据库中查询相应的EFDC计算结果及极值信息；

S3、服务器将数据按照“未超标最小值、未超标最大值、超标最小值、超标最大值、模拟值”的格式组织后，以JSON的格式返回给Web浏览器；

第六，从GIS服务器端加载背景地理数据，渲染至地图窗口底层，建立水质模拟值与计算格网颜色之间的对应关系，通过计算格网颜色的深浅表现水质因子浓度的高低，利用WebGL对水质模拟结果进行动态渲染；包括：将浏览器端JavaScript脚本语言和桌面端OpenGL ES标准结合在一起，通过增加OpenGL ES的一个JavaScript绑定，WebGL可以借助系统GPU为图形渲染提供硬件3D加速，根据EFDC解析数据后每个网格数值与颜色梯度的对照关系，渲染渐进变化的网格图层，叠加至底图服务之上。

2.一种EFDC水质模型计算结果可视化系统，其特征在于，包括：

转化单元，用于将EFDC模型计算网格转化为GIS数据；

发布单元，用于将EFDC模型计算网格及背景地理数据通过GIS服务器发布成地图服务；

解析单元，用于解析EFDC计算结果，将计算结果转换为“时序-模拟值”的格式；

水质计算结果解析包括两个部分：时序极值及时序水质模拟值；解析后的模拟结果按照“时序-模拟值”的形式保存至数据库；计算后得到的时序极值按照“时序-极值”的方式保存至数据库；

存储单元，用于存储EFDC计算结果，通过“时序-模拟值”的存储格式进行存储；

包括：将某时刻所有格网的模拟值以文本的方式保存在数据库中，每个格网的计算结果值之间用逗号进行分隔；

EFDC计算结果存储的实施步骤如下：

S1、确定模拟区域的规划水质类别，根据国家地表水环境质量标准GB3838-2002获取当前水质模拟因子的标准值，将该标准值作为水质因子是否超标的评判标准；

S2、在第三生成的EFDC解析结果集合中，获取指定时序的模拟结果，并将该时序的模拟结果保存至数据库；

S3、根据水质模拟因子标准值划分为“超标”和“未超标”两类；

S4、分别在“超标”和“未超标”两个类别中，计算模拟结果的最大值和最小值；

S5、将计算得到的“超标”极值和“未超标”极值保存至数据库；

查询单元，用于对EFDC计算结果进行查询，计算结果以二维数据的形式进行传输；

其中，外层数组包含n个子数组，n为计算模型的格网数量，每个子数组包含两个字段，其中第一个字段表示格网编号，第二个字段表示模拟结果值，最终返回的计算结果包括时间序列的水质因子极值及模拟值；

Web浏览器通过Http请求从服务器获取EFDC计算结果数据，其具体实施流程如下：

S1、Web浏览器向服务器发送带有时序、水质模拟因子及计算方案ID信息的请求；

S2、服务器根据浏览器的请求参数，从数据库中查询相应的EFDC计算结果及极值信息；

S3、服务器将数据按照“未超标最小值、未超标最大值、超标最小值、超标最大值、模拟值”的格式组织后，以JSON的格式返回给Web浏览器；

可视化单元，用于从GIS服务器端加载背景地理数据，渲染至地图窗口底层，建立水质模拟值与计算格网颜色之间的对应关系，通过计算格网颜色的深浅表现水质因子浓度的高低，利用WebGL对水质模拟结果进行动态渲染；包括：将浏览器端JavaScript脚本语言和桌面端OpenGL ES标准结合在一起，通过增加OpenGL ES的一个JavaScript绑定，WebGL可以借助系统GPU为图形渲染提供硬件3D加速，根据EFDC解析数据后每个网格数值与颜色梯度的对照关系，渲染渐进变化的网格图层，叠加至底图服务之上。