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基于GIS的海洋大气信息数据可视化关键技术的研究与实现
作 者: 于家潭
导 师: 章珂;陈戈
学 校: 中国海洋大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 海洋地理信息系统 SOA WCF VTK 三维可视化
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 132次
引 用: 1次
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内容摘要
随着海洋探测水平的提高,海洋地理信息系统(MGIS)越来越得到广泛关注。海洋数据具有多源性、异构性、海量性等特点。可视化是GIS的重要组成部分,将人们无法直接观察到的数据转换为图形表现出来。将GIS引入海洋科学领域具有重要意义。海洋数据可视化的基本特点是实用性、交互性和高效性。本文结合海洋数据的特点,以GIS、分布式技术、科学计算可视化等技术为支撑,对海洋数据GIS可视化关键技术进行了研究和应用,并取得了一定的成果:1.提出了基于WCF技术的MGIS可视化架构。SOA是新一代系统开发的设计理念。WCF是微软新一代的分布式开发技术,提供了更为安全、灵活的分布式开发框架。本文以WCF为基础,构建了基于WCF的分布式MGIS可视化系统,提高了系统的通用性和安全性。MGIS可视化系统在服务器端以三层架构设计实现,采用.Net反射技术构建数据访问层,在客户端以ActiveX、AJAX技术为主要技术。2.基于Web的可视化要求较高的交互性、准确性,以二维可视化为主。本文利用并扩展了Nplot控件,设计开发了包括散点图、风场矢量图、点线图等基于Web的海洋数据二维可视化方法,并将之应用于“海洋环境集成与动态可视化系统”,进行海洋数据的在线展示。3.三维数据可视化一直是GIS可视化研究的重点方向之一。本文在探讨了VTK实现机制的基础上,将VTK应用到海洋温度场和盐度场的三维可视化中,实现了Marching Cubes(MC)算法和光线投影体绘制算法。本文通过以上方面的研究,对海洋数据可视化系统的架构设计与开发、基于Web的二维可视化方法实现、海洋数据场的三维可视化等方面进行了初步探索,为下一步的研究打下了良好基础。
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全文目录
摘要 7-8 Abstract 8-12 1 绪论 12-18 1.1 研究背景 12-14 1.2 研究现状 14-16 1.3 本论文研究工作 16-18 2 基于WCF的MAGIS可视化架构设计 18-34 2.1 提出背景 18-19 2.2 SOA 19-21 2.3 基于WCF的MAGIS可视化架构 21-22 2.4 WCF技术简介 22-26 2.4.1 WCF 22-23 2.4.2 WCF关键技术 23-26 2.5 服务器端设计 26-32 2.5.1 数据访问层设计 27-30 2.5.2 业务逻辑层设计 30-31 2.5.3 基于WCF的可视化服务层 31-32 2.6 客户端设计 32 2.7 本章小结 32-34 3 基于Web的海洋数据二维可视化 34-50 3.1 海洋环境集成与动态可视化系统 34-37 3.1.1 背景及系统概述 34-36 3.1.2 用户界面实现 36-37 3.2 海洋数据可视化预处理 37 3.3 海洋数据可视化流程 37-38 3.4 二维可视化设计与实现 38-44 3.4.1 Nplot简介 38-41 3.4.2 矢量可视化 41-43 3.4.3 海陆边界划分 43-44 3.5 系统应用示例 44-49 3.6 本章小结 49-50 4 海洋数据场三维可视化 50-66 4.1 研究背景 50 4.2 三维可视化技术 50-53 4.2.1 三维可视化方法 50-51 4.2.2 数据可视化流程 51-52 4.2.3 三维数据场分类 52-53 4.3 等值面提取算法——Marching Cubes 53-55 4.3.1 MC算法原理 53-54 4.3.2 MC算法流程 54-55 4.3.3 MC算法发展 55 4.4 直接体绘制方法 55-58 4.4.1 体绘制方法概述 55-56 4.4.2 体绘制算法 56-58 4.5 基于VTK的海洋数据场三维可视化 58-64 4.5.1 三维可视化系统开发技术 58-59 4.5.2 VTK简介 59-60 4.5.3 应用实现 60-64 4.6 本章小结 64-66 5 总结与展望 66-68 5.1 总结 66 5.2 展望 66-68 参考文献 68-72 致谢 72-73 个人简历 73 发表论文与研究成果 73 参加项目情况 73
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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