随着海洋信息可视化技术不断发展，海洋科学研究得到了越来越多的支持，尤其在空间数据组织、结果可视化分析与表达方面有了很大的发展。海流是海洋中最重要的海洋动力过程之一，目前已经有很多针对流场的数值模拟研究成果，但是由于其模型复杂，主要关注海流运动过程本身，在结果表达方面还不够直观方便。GIS以其强大的空间信息处理能力，为解决海流研究的可视化问题提供了可能。传统的GIS研究主要关注陆地的相对静态、缓变的信息，并没有专门支持海洋动态过程的模型，所以基于GIS的海洋流场可视化尚不成熟。本文在对基于GIS的海洋流场可视化研究的基础上，针对流场可视化中由于数据密集导致的效果不佳的问题，设计了基于GIS的海洋流场自适应稀疏化算法，自动调整实时显示数据量，实现海流显示疏密合理，同时优化了大数据量海洋流场显示与分析的效率。　　本文在进行流场稀疏化表达时，研究了传统海洋流场信息获取与表达方法，分析了GIS在流场可视化表达中的应用，在此基础上实现了基于GIS的矢量流场数据的渲染，将地图制图中图标法与颜色编码法相结合，增强流场渲染的视觉效果。针对渲染的数据，构建了基于GIS的海洋流场自适应稀疏化算法。具体的算法研究过程为，首先从人的视觉感知出发，分析计算机符号显示与间隔的适宜尺度，基于流场数据空间分布最适宜稀疏程度，构建了流场显示的空间均匀密度系数;在此基础上，研究流场空间尺度切换关系，建立空间纵向分级，实现近似的无级缩放;然后针对每一级数据，构建虚拟的空间网格，建立筛选算法，提取每一级的显示数据;最后构建数据还原显示查询算法，实现流场显示过程的自适应稀疏化处理。本文主要解决两个关键问题，一是确定稀疏化程度控制与地图比例尺的关系，以此为基础实现稀疏化处理的自适应表达;二是根据流场模型数据组织方式，分别建立规则流场与不规则流场两种自适应稀疏算法的实现方式。在研究并实现算法的基础上，本文对其进行了封装，使其可灵活嵌入各种集成GIS系统。最后，本文将其集成应用到一个海洋监测应用系统，实现了GIS应用中海洋流场及其它海量场数据的直观可视化与高效空间分析。