[发明专利]一种海洋多维数据的查询及可视化方法

权利要求书

1.一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于包括以下步骤：

基于地理信息二次开发平台，首先读取目标海域的遥感影像表示为海洋环境空间，然后获取目标海域的水动力模拟的海洋多维数据集，其次对海洋多维数据时间维度上所属变量任一时点进行栅格化，并对海洋多维数据所属任一变量在所属任一空间位置时间维度上进行序列化显示。

2.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于，所述地理信息二次开发平台为以Java或C#为开发语言的程序构建平台，该平台包括ArcEngine控件、NetCDF动态链接库和GDAL动态链接库。

3.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于，所述遥感影像为来源于分辨率在1～15m/像素的卫星影像。

4.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于，所述海洋环境多维要素数据集为通过物理海洋模型模拟的NetCDF多维数据集，用于在平台中利用NetCDF动态链接库的Read方法读取该数据到计算机内存中。

5.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于：所述海洋多维数据集包括维数、变量和用于定义物理量的单位；维数用于表示经度、纬度、时间、深度，变量包括海洋温度、海洋平均流速、海表盐度。

6.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于：所述对海洋环境多维要素数据时间维度上所属变量任一时点进行栅格化，包括以下步骤：

1)海洋多维数据提取至二维数组

利用NetCDF动态链接库的Read方法读取该数据到计算机内存中；利用文件处理函数打开目标海域的海洋多维数据集，利用变量处理函数读取经度轴、纬度轴、时间轴、待栅格化变量的ID，利用维数处理函数获取经度轴长度、纬度轴长度、时间轴长度，根据数组长度新建3个轴的一维数组，利用属性处理函数分别填充各数组的值，得到含有轴变量的3个一维数组；

新建二维数组，以目标变量和查询时点作为条件输入，利用Get2DArray方法填充新建的二维数组，得到包含对应变量数据的二维数组；

2)二维数组栅格化数据集

通过调用GDALAllRegister函数来注册所有已知的驱动，首先生成经度长度h、纬度为w的栅格数据集模板，同时定义待填充的栅格数据存放地址str，用GDALOpen函数来打开栅格数据集模板至内存中；

新建一维数组strout，利用栅格数据集模板的GetGeoTransform地理仿射变换方法输出仿射变换系数给strout，同时利用GetProjectionRef方法获得用于将栅格数据集模板的投影至目标栅格数据集的投影参考坐标系；利用GDAL根据栅格类型获得驱动器，根据h、w、数据集存放地址str、填充块尺寸即数据纬度方向上的长度w从驱动器生成目标栅格数据集；长度h和宽度w的目标栅格数据集的四个角的坐标对(0，0)、(h，0)、(0，w)和(h，w)作为地面控制点元素赋值给地面控制点数组GCPs，使控制点数组GCPs包含上述坐标对；根据栅格数据集模板的投影参考坐标系给目标数据集的控制点GCPs设置投影参考坐标系信息，实现目标栅格数据集中包含栅格数据集模板的投影参考坐标系信息；对目标栅格数据集设置仿射变换系数strout，实现从栅格的数据坐标到地理坐标的转换，接着根据栅格数据集模板的投影坐标系设置目标栅格数据集的投影坐标系，实现目标栅格数据集从地理坐标系再到平面坐标系的转换；最后利用目标栅格数据集的GetRasterBand方法获得第一波段，该波段用于存储从NetCDF数组提取二维数组的值。

新建长度为w*h缓存数组buffer，将获得的二维数组，按照以下的顺序获取临时变量，先从纬度最小值的第一行开始，每一行都按经度从小到大填依次获取，之后纬度逐渐增大直至最大值，每次获取的临时变量依次填充buffer，之后，利用波段对象的WriteRaster方法将buffer的值写入目标数据集的第一波段，在栅格数据存放地址str中返回目标栅格数据集；

3)目标栅格数据集处理后加载至二次开发平台，在二次开发平台中利用ArcEngine的对象库的方法，通过波段计算函数去除栅格中用于表示陆地部分的空值部分。

在二次开发平台中，新建工作空间工厂并实例对象化，从该对象中的方法OpenFromFile打开工作空间；该工作空间跳转至栅格对象空间，打开去除空值的目标栅格数据集；

从目标栅格数据集中创建栅格对象，之后再从栅格对象中创建栅格图层，渲染该栅格图层，该栅格图层跳转到图层接口，最后利用二次开发平台的主地图控件的加载图层的方法加载到平台中显示结果。

7.根据权利要求1所述的一种海洋多维数据的查询及可视化方法，其特征在于：多维要素数据集所属任一空间位置所属任一变量在时间维度上的序列化，通过以下步骤实现：

读取影像空间坐标，利用屏幕坐标函数将点的屏幕坐标转为遥感影像的投影坐标；

利用屏幕坐标函数将点的屏幕坐标转为遥感影像的投影坐标，转换投影坐标后的点作为输入参数，转换为地理坐标系的参数作为输入参数，将该投影坐标转换为地理坐标系下的点坐标数值；

将获取的坐标点的经、纬度数值分别与海洋环境多维要素数据集中的经度轴、纬度轴刻度值比较，选择误差最小的经度和纬度坐标刻度数值，利用封装方法GetTimeSeries读取多维要素数据集中的数据生成时间序列的一维数组；

将时间序列数组在绘图控件中调用曲线方法绘制出该位置某一选定参数的时间序列。