传统的GIS主要应用于陆地,所涉及的范畴也仅局限于三维空间。海洋相对于陆地是不断变化的,所以海洋GIS的研究必然要涉及时空变化过程的研究,时空过程的研究引入了时间维,超出了传统GIS中三维空间的范围。时空过程主要是通过人的视觉来观察,所以用什么方法对时空过程进行可视化就显得尤为重要,本文针对海洋水文标量数据的时空过程可视化方法进行了研究,主要研究内容如下: 1、阐述了时空过程可视化方法研究的重要性和必要性,叙述了海洋GIS以及时空过程可视化方法的研究在国内外的发展状况。 2、介绍了时空与过程的关系、海洋时空过程等概念,对时空过程可视化方法按照其在空间中的维数进行了分类,提出了点过程、线过程、面过程、体过程的概念,并分别介绍了几种方法的原理以及如何实现。 3、对时空过程可视化方法中的关键技术——插值方法进行了简要介绍,引入了时间插值的概念,提出了几种时间插值方法,并以时空插值方法在点过程可视化方法中的应用为例,对时空插值方法进行了详细的介绍。 4、在海洋遥感综合应用平台MaXplorer中实现了点过程、线过程、面过程可视化方法的具体应用,分别以水温数据和高度计数据为例实现了点过程、线过程、面过程的可视化。其中点过程是以渤海、东海、南海为例,分别对三个海域取点进行表层水温的点过程显示,并通过对三者进行对比分析说明了点过程可视化方法的实用性;线过程方法是以东海黑潮为例,通过线过程方法,应用MODIS重采样数据进行黑潮温锋的提取,从试验结果来看,该方法可以比较准确的提取海洋场对象的边界;面过程方法是通过卫星高度计数据对赤道太平洋进行过程反演,反演出了1997—1998年的厄尔尼诺现象由开始到结束的全过程。 另外,在线过程可视化方法黑潮温锋提取实例中,提出了一种新的线状目标的栅格提取算法,实践证明,该方法可以完全提取出线状目标所经过的所用栅格,完善了线过程可视化的效果。