【摘 要】
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气象数据可视化是气象服务中的重要一环,也是气象信息呈现的最终载体。基于WebGIS的三维气象数据可视化一直是气象数据可视化的重要形式之一,但随着气象实况监测、气象预报技术的快速提升,气象数据观测密度、频率越来越高、气象预报越来越精细,进而使得气象数据体量增加、时间序列更新频率加快。现有WebGIS三维引擎无法实现大体量气象时空数据的流畅、高效渲染展示,在加载后或导致浏览器崩溃,或者致使整个交互场景
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气象数据可视化是气象服务中的重要一环,也是气象信息呈现的最终载体。基于WebGIS的三维气象数据可视化一直是气象数据可视化的重要形式之一,但随着气象实况监测、气象预报技术的快速提升,气象数据观测密度、频率越来越高、气象预报越来越精细,进而使得气象数据体量增加、时间序列更新频率加快。现有WebGIS三维引擎无法实现大体量气象时空数据的流畅、高效渲染展示,在加载后或导致浏览器崩溃,或者致使整个交互场景卡顿,无法进行流畅的交互操作,不能较好的满足实际应用需求。本论文提出了在CesiumJS中实现自定义WebGL图层,将气象数据按不同的气象可视化形式构建WebGL数据集,并使用CesiumJS自定义WebGL图层进行加载展示的方法实现气象时空大数据的高性能加载与展示,从而较好的解决了上述问题,提升了气象大数据三维可视化的技术能力。本论文主要研究成果如下:（1）基于CesiumJS实现了Web端三维地理信息场景的构建,为气象时空大数据三维可视化研究提供了基础地理信息场景支持。（2）研究掌握了CesiumJS中自定义WebGL图层技术、图层数据时序动画更新技术,为气象时空大数据三维可视化研究提供了可行的技术依据。（3）创新实现了自动站数据的站点填色WebGL数据集构建,格点数据的格点拉伸、三维流线场、三维等值面、多层格点切片WebGL数据集构建,明确了不同气象数据实现不同可视化形式的WebGL数据集构建流程与方法,成功解决了气象时空大数据三维可视化的渲染性能问题,并为后续深入研究提供了明确的技术路线指引。（4）将论文研究的气象时空大数据三维可视化技术成果应用到实际项目中,设计与开发了呼伦贝尔智慧气象服务平台,较好的实现了呼伦贝尔气象数据三维可视化展示以及牧草返青期预报、牧草饱青期预报、牲畜膘情抓膘等级预报、家畜抓绒剪毛期预报等功能。
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