[发明专利]一种全球电离层格网数据快速可视化方法和系统

权利要求书

1.一种全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100，基于Cesium构建三维地球场景,根据电离层格网分辨率创建格网对象；

步骤S200，创建视锥体，同时为每个格网创建包围球，判断格网包围球与视锥体的位置关系；

步骤S300，利用背面剔除算法，对格网包围球与视锥体包含和相交的格网、同时又位于地球背面的格网进行剔除；

步骤S400，Cesium中背面剔除算法使用的是椭球体，根据椭球体公式及椭球缩放矩阵，将其缩放成单位球体，对视点以及格网包围球中心点在缩放后的单位球内进行坐标缩放，基于步骤S300进行背面剔除；

步骤S500，利用着色器语言，对电离层格网进行渐变纹理着色渲染；

步骤S600，通过AJAX请求数据，实时更新当前时间电离层格网数据，实现电离层态势的实时快速更新与效果呈现。

2.根据权利要求1所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，根据电离层格网数据的起始经纬度，终止经纬度，格网的经度差和纬度差，构建电离层格网对象。

3.根据权利要求2所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，对数据进行归一化，设定跨度阈值为,某一网格的电离层数据值为，遍历数据找出最大值和最小值，计算数据跨度k如公式（1）所示：

          (1)

如果，按照公式（2）进行标准归一化，如果按照公式（3）进行归一化；

        (2)

      (3)。

4.根据权利要求1所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，步骤S200中，每一帧开始，在电离层格网渲染之前，对每个电离层格网构建包围球，通过包围球半径Rb，地球球心到包围球中心的距离Dt和地球球心到视锥体裁剪面的距离Df三者关系判断每个电离层格网与当前视角所在的视锥体是否相交或包含。

5.根据权利要求1所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，步骤S300中，利用背面剔除算法，对格网包围球与视锥体包含和相交的格网，同时又位于地球背面的格网进行剔除。

6.根据权利要求5所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，电离层格网与视锥体相交或者包含，该格网就可能出现在视锥体内部，需要保留，否则需要删除；对保留的电离层格网进行背面剔除测试。

7.根据权利要求6所述的全球电离层格网数据快速可视化方法，其特征在于，步骤S400中，对视点以及格网包围球中心点在缩放后的单位球内进行坐标缩放，基于步骤S300进行背面剔除。

8.一种全球电离层格网数据快速可视化系统，其特征在于，包括：

格网对象创建模块，用于基于Cesium构建三维地球场景,根据电离层格网分辨率创建格网对象；

视锥体和包围球创建模块，用于创建视锥体，同时为每个格网创建包围球，判断格网包围球与视锥体的位置关系；

剔除模块，用于利用背面剔除算法，对格网包围球与视锥体包含和相交的格网、同时又位于地球背面的格网进行剔除；

坐标缩放模块，用于Cesium中背面剔除算法使用的是椭球体，根据椭球体公式及椭球缩放矩阵，将其缩放成单位球体，对视点以及格网包围球中心点在缩放后的单位球内进行坐标缩放，基于步骤S300进行背面剔除；

渲染模块，利用着色器语言，对电离层格网进行渐变纹理着色渲染；

呈现模块，通过AJAX请求数据，实时更新当前时间电离层格网数据，实现电离层态势的实时快速更新与效果呈现。