[发明专利]空气质量模式预报数据的可视化方法及装置

说明书

本发明公开了一种空气质量模式预报数据的可视化方法及装置。该方法包括由空气质量模式预报数据生成三维纹理数据，三维纹理数据包括地理范围及地理范围所包括的各地理区块对应的空气质量数据；在地图上建立地理范围的立方体；以观察点为起点与观察点可见的立方体面上的各点建立射线，在射线位于立方体内的部分上生成多个采样点；确定各采样点所属的地理区块及对应的空气质量数据，依据颜色属性值与空气质量数据的对应，将各采样点的空气质量数据转化成对应的颜色属性值；针对各射线，分别对同一射线上各采样点的颜色属性值进行累加以得到观察点可见的立方体面与射线的交叉点处的颜色属性值。可在浏览器端实现空气质量模式预报数据的三维立体展示。

技术领域

本发明涉及空气质量模式预报领域，更为具体来说，本发明涉及一种空气质量模式预报数据的可视化方法及装置。

背景技术

现有技术在空气质量数值模式预报时，在水平方向上将地理空间划分为规则的网格，每个网格大小固定(例如5km×5km)，在网格顶点输出模式预报数据，比如PM_2.5浓度值、PM₁₀浓度值和/或SO₂浓度值等；在垂直方向上，将预报空间划分为多层，每层的网格数目相同。在数据的可视化上，往往以地面层的空气质量预报结果数据表示该区域内的空气质量状况，上述方法存在以下缺点：1)空气污染过程在地理空间上是三维立体的，存在从高空到地面不同层之间的传输、沉降，单层污染物无法完整地表示空间污染状态，而且对于空气质量模式预报结果也是选取了部分数据；2)相较于单层平面的展示，三维立体更加形象，符合人们对实际空气质量污染状况的认知。

由此可见，现有技术中空气质量模式预报数据通常以二维分布图形式展示，在数据源上选取单层污染物渲染。

发明内容

本发明创新地提供了一种空气质量模式预报数据的可视化方法，实现在浏览器端空气质量模式预报数据的三维可视化。

为实现上述的技术目的，一方面，本发明公开了一种空气质量模式预报数据的可视化方法。所述空气质量模式预报数据的可视化方法包括：由空气质量模式预报数据生成三维纹理数据，三维纹理数据包括地理范围以及地理范围所包括的各个地理区块对应的空气质量数据；在地图上建立所述地理范围的立方体；以观察点为起点与观察点可见的立方体各面上的各个点建立射线，在射线位于立方体内的部分上生成多个采样点；根据三维纹理数据确定各个采样点位置所属的地理区块以及对应的空气质量数据，依据颜色属性值与空气质量数据的对应关系，将各个采样点位置的空气质量数据转化成对应的颜色属性值；针对各条射线，分别对同一条射线上各个采样点的颜色属性值进行累加以得到观察点可见的立方体各面与所述射线的交叉点处的颜色属性值，从而生成空气质量模式预报数据的三维立体展示。

进一步地，对于所述空气质量模式预报数据的可视化方法，所述地理区块为网格，所述空气质量模式预报数据是多个网格数据，各个网格的大小相同而且每层网格的数目相同；由空气质量模式预报数据生成三维纹理数据，包括：根据空气质量模式预报数据中网格总行数、总列数和总层数、网格大小、层高、以及中心点坐标和中心点坐标对应的行号和列号，计算地理范围的顶点坐标。

进一步地，对于所述空气质量模式预报数据的可视化方法，在射线位于立方体内的部分上生成多个采样点，包括：在射线位于立方体内的部分上按照预设间隔生成多个采样点。

进一步地，对于所述空气质量模式预报数据的可视化方法，由空气质量模式预报数据生成三维纹理数据，包括：通过向下取整函数将各个地理区块对应的原始空气质量数据分别处理成介于0-255之间的对应整数，作为纹理存储的空气质量数据。

进一步地，对于所述空气质量模式预报数据的可视化方法，根据三维纹理数据确定各个采样点位置所属的地理区块以及对应的空气质量数据，包括：将各个采样点位置所属的地理区块对应的纹理存储的空气质量数据转化为原始空气质量数据。

进一步地，对于所述空气质量模式预报数据的可视化方法，所述空气质量数据包括污染物浓度值。