[发明专利]一种地球重力场数据的四维动态可视化分析方法

摘要

面向重力异常、扰动重力、高程异常、垂线偏差、重力梯度等地球重力场测量数据，提供了一种全球重力场可视化分析方法，包括步骤：根据不同机构或部门提供的多源地球重力场数据，通过对数据进行清洗，形成标准的地球重力场可视化应用数据集；利用不同时间节点的地球重力场可视化应用数据集，结合全球地形数据，采用四维动态可视化的方法，实现多个时间节点的地球重力场可视化应用数据的表征。该方法能够利用大量观测的原始数据，检查数据资料的一致性，确定数据资料的可靠性，发现和提出有用异常，为地球重力场数据的相关分析、理解及预测提供必要的途径和方法。

主权项

一种地球重力场数据的四维动态可视化分析方法，其特征在于，实现地球重力场数据的四维动态可视化与分析，该方法主要包括以下步骤：(1)对地球重力场数据进行清洗，即首先对不同机构或部门提供的地球重力场数据进行检查，检查内容包括点之记或点号标识、大地纬度、大地经度、高程或大地高、观测时间、观测基准和观测值；其次对检查后的数据进行基准统一并完成粗差剔除；最后将所有的重力场观测数据转换为统一格式的点值数据；(2)面向地球重力场数据的四维动态可视化应用数据集生成，即对步骤(1)中的统一格式的点值数据按不同时间节点进行观测值时间同步处理，然后对每个时间节点的数据进行格网化处理，并对格网化数据进行时间戳标记，从而生成不同时间节点的地球重力场可视化数据集；(3)地球重力场可视化应用数据集动态显示，即利用不同的时间节点地球重力场可视化数据集，通过设置时间步长，对于设置的时间步长所对应的时间戳，没有相应的观测数据，需要完成数据的内插，按照地表的平面位置，采用分层设色的方式，同时采用图层叠加的方式，叠加全球地形数据、地理格网数据、国界矢量数据和地名数据，采用OpenGL或Direct3D图形应用程序设计界面(API)，利用动态地图符号，实现动态显示；(4)地球重力场可视化应用数据集的分析及预测，即首先对地球重力场可视化数据集进一步处理，使之形成满足不同要求的地球重力场可视化数据子集；其次利用步骤(3)方法实现对地球重力场可视化数据子集的动态显示，实现重力场数据的可视化分析过程；最后对可视化子集数据进行统计分析，分析周期非周期变化规律，选择合适的拟合函数，预测后续数据子集的变化规律，并实现动态显示，完成地球重力场可视化数据子集的可视化预测。