我国航空航天事业的蓬勃发展,离不开完善的空间辐射环境保障服务。空间环境的研究归根结底是空间数据的研究。空间辐射环境可视化将空间数据以图形和动画的形式展现给科研人员,从而让科研人员更直观地分析空间规律,指导太空作业。空间辐射环境可视化研究中遇到很多问题:可视化图形只能静态展现物理量分布,而科研人员希望根据自身意图实时控制图形;可视化图形分辨率受物理模型计算精度制约;可视化从计算到出图过程耗时太长;卫星数据在探测收集过程中存在不同程度缺失。而这些问题都是空间数据自身特点决定的,第二章对空间数据特点做了详尽剖析。针对上述问题,本文对空间数据展开了深入的动态交互研究和空间插值研究。(1)动态交互研究通过对可视化渲染过程、数据在计算机中的变换处理机制的深入探讨,从可视化各个阶段一一突破,开发出了一整套人机交互技术,将图形由静态变为动态,实现了科研人员对图形的实时控制。(2)空间插值研究引入数学和地统计学的插值算法,对空间数据进行建模,实现数据的内插和外推。空间插值研究分别从栅格数据和散乱数据两方面研究了插值算法原理,算法性能比较分析,算法应用。通过空间数据插值不仅可以填充缺失的卫星数据,还能将低分辨率数据扩充为高分辨率,再者空间插值可以分担模型数据的计算工作,提高可视化效率。(3)空间数据综合研究集建模研究、可视化研究、数据插值研究为一体,三者相辅相成,综合运用可以充分挖掘空间辐射环境模型间相互耦合关系。本文研究成果可供科研人员以及工程应用人员分析空间辐射环境特性以及变化机理的解释和论证;还可以通过平台对模型计算过程试验,进行模型分析和比较;也可借助平台,结合实际卫星任务的情况,对卫星受到的空间辐射影响进行有效的综合评估。