GIS支持下的海洋水文气象信息成图模式的研究
GIS技术在水文水资源领域中的应用
GIS 技术在水文水资源领域中的应用发布时间：2021-05-25T09:48:30.402Z 来源：《新型城镇化》2021年4期作者：闫丹丹[导读] GIS 技术应用范围较广，文章主要探讨的是 GIS 技术在水文水资源中的应用。
正业设计股份有限公司黑龙江哈尔滨 150000摘要：GIS 是一种常见的水文空间数据研究系统，通过这一技术可以保证水文水资源得到高效而全面的监测。
基于此，文章主要对 GIS 在水文水资源中的应用进行探讨，旨在进一步发挥这一技术的优势，为水文水资源的研究工作提供更有价值的数据。
关键词：GIS 技术；水文水资源；应用功能前言GIS 即地理信息系统，这一技术主要依托计算机和软件技术，对地理空间的相关数据进行全面的描述、采集和存储，根据其所提供的数据就可以做出准确的决策。
GIS 技术应用范围较广，文章主要探讨的是 GIS 技术在水文水资源中的应用。
一、GIS 应用功能及优点GIS 技术可以及时采集所需数据，并对数据进行针对性的分析，在确保数据准确性的同时提高数据的时效性。
GIS 所采集的数据可以反映出监测事物的当前状态，并且具有良好的空间性，能够提高空间信息的处理水平，确保数据得到充分利用，还可以及时对数据进行更新。
GIS 技术具有可视化特点，可以及时对其所模拟的结构进行分析，使用户能够直接了解相关的内容。
在 GIS 系统中有专门的视图，这样就可以保证模拟信息得到更加直观有效的处理，相关人员也可以及时根据信息了解水资源的情况，并做出更加合理的决策。
工作人员获取报告之后，就可以通过多种方式对报表中的内容进行模拟，使报表内容更加直观，在研究水文水资源时也会有充分的依据，从而使工作效率提高。
二、GIS 在水文水资源领域中的应用2.1在水文情报预报及防洪减灾方面的应用在防洪工作中，采用 GIS 技术可以及时对洪水的数据进行全面的搜集和整理，既可以保证各项数据得到有效的分析，又可以提高预报的准确性。
GIS技术在水文模拟中的应用
GIS技术在水文模拟中的应用随着科技的不断进步和发展，地理信息系统（GIS）技术在各个领域中的应用也越来越广泛。
其中，GIS技术在水文模拟中的应用，不仅提供了有效的工具和方法，也为水资源管理和保护提供了技术支持。
首先，GIS技术在水文模拟中的应用可以帮助模拟地表水的径流过程。
通过收集、整理和分析不同地区的地形、土壤和地貌等相关数据，GIS可以生成数字高程模型（DEM），确定地势的高低和次序。
在DEM的基础上，GIS可以模拟雨水的流向与流量，并进一步预测、分析地表水在不同地区的水文特征。
利用GIS的空间分析功能，水文模拟可以根据地区特点和自然条件，合理地规划水利工程和管理水资源。
其次，GIS技术在水文模拟中的应用还可以帮助研究洪水和干旱等极端气候事件。
通过获取历史的气象和水文数据，并结合GIS的空间分析功能，可以对洪水和干旱的发生、分布和影响进行模拟和预测。
例如，在洪水模拟中，GIS可以生成洪水淹没区域的分布图，并计算洪水对地区的影响范围和深度。
这些数据可以帮助政府和决策者采取相应的措施，减少洪水灾害的损失，并更好地规划地区的土地利用。
此外，GIS技术在水文模拟中的应用还可以帮助评估地下水资源的可持续利用。
通过收集地下水位、水质和抽水量等相关数据，并结合GIS的空间分析功能，可以对地下水资源进行分析和模拟。
GIS可以生成地下水位和地下水的分布图，并通过时序分析来评估地下水的补给和消耗情况。
这些数据对于地下水资源的科学管理和保护具有重要意义，在国家和地方水资源管理中起到了重要的作用。
此外，GIS技术在水文模拟中的应用还可以帮助水资源保护与管理的决策制定。
通过整合和分析地貌、土壤、植被、气象等数据，并结合GIS的空间分析和决策支持功能，可以为水资源保护和管理提供科学依据。
例如，通过对不同地区的水资源分布、供需情况和水利工程的影响进行模拟，可以制定出合理的水资源管理方案，在水资源的调配和利用中起到积极的作用。
基于GIS的海洋水文数据可视化方法研究
水文信 息 ，如海 水温 度 、盐度 、含 沙 量等 。
１ １ ４ 专 题 制 图 ：对 海 洋 水 文 数 据 进 行 可 视 化 ．． 表 达 ，生成 海 洋 水文专 题 地 图 ，如海 流 矢 量 图和 断 面悬 沙直 方 图等 。 １ １５ 地 图输 出： 提 供专 题地 图 的打 印和 输 出 ．． 为 图像 等功 能 。
海
洋
信
息
２０正 ０７
定 频 率在 一段 时 间 内观测 得 到 的 ，包括 温度 、盐 度 、波 浪 、潮 汐 、海 流 、 悬 沙 等 多 种 类 型 的 数
据 。本 系统 主要 对海 流和 悬 沙 数据 进行 管 理和 可 视 化 ，主要 数据 表设计 如 下 ： １２ １ 观 测站 点坐标 位 置 ．．
软件 和 数据 组织 方 式 不能 很好 地体 现 数据 的地 理
属 性 ； （） ３ 海洋 水文 信 息 产 品多 局 限于 常规 的文
字报 告 和简 单 图 表等 形式 ，信 息 含量 少 ，直 观性
差 ； （） 案 式 的资 料 管 理模 式 难 以满 足 可 视 化 ４档 管 理 需求 ，而 且 由于 缺 乏好 的数据 组织 方 式 ，数
维普资讯
第 ４期
李
真艾波来自陶华 学：基于 Ｇ Ｓ Ｉ 的海洋水文数据 可视化方法研究
基 于 Ｇ 的海 洋水 文数 据 可视 化 方 法研 究 Ｉ Ｓ
李 真 艾 波 陶华学
（ 山东科技大学 青 岛市２ ６ １ ） ６ ５０
摘 要 本文利用 Ｇ Ｓ技术对海 洋水文数据的管理和可视化方法进行研究 ，基于空 间位置管理水文数据 ， 以 Ｉ 矢量 图、统计直方图等方式对水文数据进行可视化表达 ，基于 Ｍｐ ｂ ｅ ｔ ａ Ｏ ｊ ｃ ｓ进行 了海 洋水文信息管理系统的开 发实践，实现了数据 管理 、地图浏 览、信息查询 、水文专题地 图 自动绘制等功能。 关键词 海洋水文信息 Ｇ Ｓ Ｍ ｐ ｂ ｅ ｔ 海流矢量 图 Ｉ ａ Ｏ ｊｃ ｓ
基于ArcGIS组件的电子海图显示系统的研究与实现的开题报告
基于ArcGIS组件的电子海图显示系统的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义随着人类活动范围逐渐扩大到海洋领域，电子海图作为一种重要的海上航行安全工具得到广泛应用。
而基于ArcGIS组件的电子海图显示系统，能够实现综合海图数据的展示、查询、编辑等功能，具有良好的用户体验和可扩展性，因此成为当前电子海图系统发展的重要方向之一。
本文旨在针对现有电子海图系统存在的不足，研究基于ArcGIS组件的电子海图显示系统的设计与实现，并通过实验验证其性能和可靠性，为提高海上航行安全水平做出贡献。
二、研究内容和方法1. 系统需求分析：根据目标用户、功能需求等方面进行调研，明确系统需求。
2. 数据源处理：将各种海图数据源进行格式转换、数据清洗等处理，为系统建立数据管理平台做准备。
3. 系统设计与开发：基于ArcGIS组件，设计和实现电子海图系统的地图展示、查询、编辑等功能，构建用户友好的界面和操作流程。
4. 系统评估与优化：通过实验评估系统的性能和可靠性，进一步优化系统的体验和效能，提高用户满意度。
三、预期成果和意义通过本文的研究，我们预期可以实现基于ArcGIS组件的电子海图显示系统，并且可以验证其性能和可靠性。
此外，我们还可以发现和解决现有电子海图系统存在的不足，从而为电子海图系统的发展提供有益的参考和指导，提高海上航行安全水平。
四、研究进度安排1. 第一阶段（一周）：系统需求分析、文献调研和数据预处理。
2. 第二阶段（两周）：系统设计与开发。
3. 第三阶段（两周）：系统测试和性能评估。
4. 第四阶段（一周）：论文撰写和修改。
五、参考文献1. 周敏婵. 基于ArcGIS的电子海图应用研究[J]. 测绘科学技术学报, 2011, 28(2): 151-153.2. 魏艳平, 周鹏, 杨立国. 基于ArcGIS的电子海图开发与应用[J]. 海洋环境科学, 2012, 31(2): 237-241.3. 谢文明. 基于ArcGIS Server的电子海图管理系统的设计与实现[J]. 水交通运输, 2015, 13(3): 76-79.4. 王帅. 基于ArcGIS的电子海图展示与查询系统[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(2): 59-62.。
地理信息系统在海洋测绘中的应用案例研究
地理信息系统在海洋测绘中的应用案例研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术工具。
在近几十年的发展中，GIS已经广泛应用于各个领域，包括农业、气象、环境保护、城市规划等。
而在海洋测绘领域，GIS同样发挥着重要的作用。
本文将通过一些应用案例研究，探讨GIS在海洋测绘中的应用。
首先，GIS在海洋测绘中的一个关键应用是海洋环境监测。
海洋是地球上最大的生态系统之一，但由于人类活动的扰动，如过度捕捞、污染等，海洋环境也面临着日益严重的问题。
通过GIS技术，可以将海洋的地理空间数据和相关属性数据进行整合，形成全面的海洋环境数据库。
这些数据可以包括海洋生物多样性、水质状况、海洋污染等指标。
通过对这些数据的分析和展示，可以帮助科研人员和政府决策者更好地了解海洋环境的变化和趋势，为海洋环境保护提供科学依据。
其次，GIS在海洋测绘中的另一个重要应用是海洋灾害预警与响应。
海洋灾害，如海啸、飓风等，对沿海地区的人民生命财产造成了巨大威胁。
通过GIS技术，可以通过分析历史灾害事件的空间分布和参数特征，建立灾害风险评估模型，并将模型与海洋测绘数据进行整合，形成全面的海洋灾害预警系统。
该系统可以及时为沿海地区的居民提供灾害预警信息，帮助他们及时采取避难措施，减少灾害造成的损失。
此外，GIS还被广泛应用于海洋资源管理和海上交通管理等方面。
海洋是丰富的资源宝库，如油气、矿产、渔业资源等。
通过GIS技术，可以对海洋资源进行详细、精确的调查与评估，为海洋资源的可持续利用提供科学依据。
同时，海上交通管理也是一个关键的问题。
通过GIS技术，可以将船舶位置数据、港口信息等进行整合、分析和展示，帮助航海员和港口管理者更好地了解海上交通情况，提高海上交通的安全性和效率。
在以上的应用案例研究中，我们可以看到，GIS在海洋测绘中发挥着不可忽视的作用。
GIS技术在水文水资源领域的应用研究
GIS技术在水文水资源领域的应用研究2.天津市于桥水库管理中心天津市301900摘要：近年来我国各地区水文水资源管理不断完善，水利工程建设取得了较大进展，在一定程度上降低了灾害带来的影响。
地表水作为地球水资源系统的重要组分之一，其不仅在水、汽循环中发挥着重要作用，而且是连接植被、土壤和大气的关键指标。
目前，随着全球气温逐步升高，地表水、植被、土壤水分蒸散加剧，导致区域性干旱现象频发。
在此基础上，合理地监测区域范围地表水变化特征，对干旱防治和地表水迁移分析具有重要意义。
本文主要对GIS技术在水文水资源领域的应用进行研究，详情如下。
关键词：GIS技术；水文水资源；应用引言水文地质学是地质学衍生的分支，是以地下水为主要研究对象，结合地表和地形地质特点综合勘查地下水资源量、地下水特性，进而合理开发和保护地下水资源。
水文地质学主要研究地质地貌、水文气象、土壤植被及地质生态等，其工作内容主要为搜集获取信息数据，进而分析地下水资源的数量、质量、分布特征和周边地质条件之间的关系，并以文字报表、图形图像或DEM（数字高程模型）等多种形式表现，为合理开发水资源、保护水资源及预防各类地质灾害提供理论依据。
1GIS技术GIS技术在水文地质领域的应用，主要是利用计算机系统，分析卫星遥感监测数据，实现对水文信息的搜集、汇总、分类与分析，全面掌握地下水资源现状，预测发展趋势，提高地下水资源规划的科学性。
GIS技术的应用不仅可以有效解决传统水文监测管理存在的各种瓶颈问题，还可以为地理信息系统的完善提供理论支持，对全面提升水资源开发利用与综合保护具有重要的促进意义。
2GIS技术在水文水资源领域的应用2.1建设水文水资源软件系统在水文水资源信息化建设过程中，依托计算机技术开发水文水资源软件系统，可有效提升水文水资源信息数据收集和处理工作效率，为水环境质量监测以及地下水检测提供科学的解决方案。
在对水文资料和数据进行存储的过程中，利用先进的信息技术对数据进行处理、分析、分类，建设水文水资源数据库，可实现水文预警预报系统等先进的预测功能。
深度探讨基于GIS的海洋水文数据的可视化方法
工 程 技 术
复 杂 实体 和 对 象 的 认 知 过 程 ， 是 对 于 处 到 完 整 、 理 地表 达 并 传 输 地 理 环 境信 息 ， 与海 流 矢 量 图 一 致 。 但 合 于 特 定 地理 空 间 内或 者 与 特 定 地理 空 间 紧 从 而 以 多形 式 、 多视 角 、 层次 综 合 地 表 现 多 密 关 联 的特 征 和 现 象 ， 本 质 和 规 律 的 科 地 理环 境 特 征 ， 好 地 实 现 可 视化 的功 能 。 ４ 结语 其 更 学 揭 示 则 必 须 借 助 于 相 关 地 理 特 征 的 表 （ ） 息 表 示 的 动 态 性 。 地理 信 息 系 ４信 在 ２１ 世纪 是 海 洋 的 世 纪 。 握 海 洋 的 活 掌 达。 为此 ， 们 将 Ｇ Ｓ 术 引 入可 视 化 领域 ， 统 中 ， 地理 数 据 库 中引 入 时 间维 ， 人 Ｉ技 在 通过 对 动 规 律 ， 查 海 洋 资 源 及 促 进 海 洋 合 理 开 调 以 期 通 过符 号 化 、 图形 化 、 观 化 的 地理 信 时 间 维 的 描 述 ， 助 可 视 化 方 法 可 直 观 地 发 利 用 ， 有 效 解决 人 口膨 胀 、 直 借 是 资源 短 缺 和 息 表 达 来 增 强和 深 化 可 视 化 表 现 的效 果 和 表达 带 有 空 间信 息 的 特征 与现 象 的 动 态 变 环 境 恶 化 等 系 列 难 题 的 可 靠 和 重 要 途 径 ， 功用 。 化。 并 已成 为 当 前 高 科 技 发 展 的 迫 切任 务…。 通俗地说 ， 基于 ＧＩ 技 术 的 可视 化 属 于 Ｓ 运 用ＧＩ 技 术 实 现 可 视 化 表达 ， 有 助 Ｓ 将 本 文 基 于 ＧＩ 技 术 对 海 洋 水 文 数 据 的 ｓ 空 间认 知 范 畴 ， 借 助 可 视 化 工具 将 文 字 于 人们 观 察 和 研 究 各 种 自然 现 象 与 社 会 现 管 理 和 可 视 化 方 法 进 行 研 究 ， 发 了 海 洋 它 开 符 号描 述 的数 据 变 成 了形 象 生 动的 图形 表 象 的 空 间分 布 ， 取 新 知 识 ， 而 找 到 以 往 水 文信 息管 理 系 统 ， 获 进 实现 了数 据管 理 、 图 地 示。 这种 符 号 既 易于 人 脑 记 忆 、 别 、 辨 分析 ， 难 以 发 现 的 规 律 ， 因此 这 种 数 据 表 现 方 式 浏 览 、 息 查 询 、 文 专 题 地 图 自动 绘 制 等 信 水 又 能 被计 算 机 识 别 、 储 、 存 转换 、 出 。 样 经 常被 一 些 以 与 地理 空 间信 息 相 关 的 特 征 功 能 。 文 为 海 洋 水 文 数 据 的 科 学 管 理 和 输 这 本 实 际 上 建立 了认 知 科 学 与 地理 信 息 表 达 的 或 现 象 为 表 现 内 容 的可 视 化 系 统 建 设所 采 可 视 化 提 供 了有 效 方 法 ， “ 字 海 洋 ” 是 数 工 必然联 系， 因为 地 理 信 息 表 示 和 传 输 的 主 纳 。 程 建 设 中的 有 益 探 索 。 要 形 式 之 一 就 是 符 号 。 将 认 知 科 学 的 原 而 本文 以Ｓ Ｓ ｒ ｅ ２ ０ 数 据 库对 海洋 ＱＬ ｅ ｖ ｒ ０ ０ 理 和 方 法 运 用 于 基 于 ＧＩ 技 术 的 可 视 化 表 水 文 数 据 进 行 管 理 ， 立 了 海 洋 水 文 信 息 参考文献 Ｓ 建 达 ， 具 有 一 定 的指 导 意 义 。 传统 意 义 上 系统 ， 于 Ｇ Ｓ 术对 海 洋 水文 数 据 进行 可 ［ 也 与 基 Ｉ技 １ 】周 海 燕 ， 奋 振 ， 廷 华 ， ． 洋 地 理 苏 艾 等 海 的数 据 可 视 化 相 比 ， 于ＧＩ 技 术 的 可视 化 视 化 表 达 。 基 Ｓ 信 息 系统 研 究 进 展 【 】测 绘信 息 工 程 ． Ｊ．
GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的应用研究
GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的应用研究摘要：近年来，GIS技术的不断发展，逐渐成为了海洋观测数据三维可视化中的重要技术。
基于GIS技术，可以有效提升海洋观测数据的三维可视化效果，为后续海洋观测工作的顺利开展奠定了坚实的基础。
因此，本文就基于GIS技术，分析了海洋观测数据三维可视化中存在的问题，并从数据准备、模型构建、数据融合等方面入手，提出了相应的解决措施，旨在进一步促进GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的应用水平。
关键词：GIS技术；海洋观测数据；三维可视化引言：随着全球经济的高速发展，海洋环境监测和分析工作成为海洋事业发展的重要组成部分。
本文在总结国内外海洋环境监测技术和研究现状的基础上，分析了当前海洋观测数据三维可视化技术中存在的主要问题，并提出了GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的应用对策。
1 GIS技术概述地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）是一种将计算机技术、数据库技术、空间分析技术和数学模型技术等应用于地理环境的研究，以及对与地理有关的各种数据进行采集、存储、管理、分析和显示的系统。
GIS的出现，打破了传统的制图模式，成为一个新的技术领域。
它为建立虚拟地理空间、空间决策支持系统奠定了基础。
GIS能够处理并分析地理环境中的各种信息，它具有较强的空间分析能力，能够通过数据提取出空间规律，并据此进行科学决策。
GIS具有可视化功能，能对地理信息进行直观地表达和处理。
GIS还可以为决策制定提供依据，并且 GIS所提供的数据信息可以保证其可靠性和时效性。
GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的作用：（1）数据的可视化表达，可以直观地反映海洋环境要素的分布特征及变化趋势。
（2）分析、比较不同区域的数据，并可进行不同要素的对比。
（3）多参数融合，分析多要素在三维空间的分布规律，并可进行不同要素之间的相互关系分析。
2 GIS技术在海洋观测数据三维可视化中的应用2.1海洋观测数据的采集海洋观测数据采集是根据观测目标对海洋中的物理、化学、生物等特征进行分析，从而获取其相关属性的过程。
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第33卷第5期2008年9月测绘科学Science of Surveying and M app ingVol .33No .5Sep.作者简介:赖剑菲(1979-),女,浙江建德人,助理馆员,硕士,现主要从事地理信息系统的应用与开发。
E -mail:jflai@lib 1whu 1edu 1cn 收稿日期:2007-07-13G I S 支持下的海洋水文气象信息成图模式的研究赖剑菲①,江 舟②(①武汉大学图书馆,武汉430072;②武汉虹旭信息技术有限责任公司,武汉430074)【摘 要】针对海洋水文气象信息的显示需求,首先分析了其自身特点与表达习惯,并探讨了适合于海洋领域专属信息可视化表达的成图模式。
基于海洋基础环境数据的地理分布特性,利用专业GI S 软件A rcGI S 的基本成图功能,编程实现了海洋水文气象数据可视化成图的专业应用。
丰富了海洋专属信息的表达方式和内容揭示,有效地支持了海洋应用。
【关键词】海洋水文气象信息;可视化成图;A rcGI S;A rc Objects 组件【中图分类号】P282,P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2008)05-0180-05DO I:1013771/j 1issn 11009223071200810510641 引言随着计算机图形技术的发展,GI S 技术的出现,以及三维立体、动画、多媒体和仿真等产品形式的出现,海洋信息的可视化表现已经开始从单一内容向多内容、从图表形式向基于地图的综合信息的可视化表达形式的过渡。
尤其是将GI S 技术应用于海洋环境信息可视化领域,不仅直观形象、地理概念清晰,便于理解和分析海洋环境特征的分布情况,而且能较好地揭示地域性海洋环境现象的规律与本质,提高海洋部门的研究水平与工作效率。
本文是笔者结合所参与的某市海洋信息化管理的开发实践,从中提炼而成。
文章针对海洋数据的多样性,依据各类信息表达的特点和一般习惯,设计了一套海洋水文气象信息可视化的成图模式,主要包括一维图、二维分布图、点聚图、玫瑰图、三维表现图等多种形式,应用A rcGI S 提供的底层组件,编程实现了对海洋水文气象领域中的一维、二维、三维信息的表达功能。
2 基本概念211 数据内容海洋水文气象学是海洋水文学与海洋气象学之间的一门交叉科学,它运用海洋气象学与海洋水文学的原理和方法来研究海水的物理性质和化学成分,以及海洋中风、浪、流的活动特点及其运动变化过程与规律。
海洋水文气象观测数据是海洋水文气象学研究的主要依据,也是海洋预报、海洋环境灾害防御的重要信息来源。
现阶段,我国的海洋水文气象观测数据的获取主要有海洋台站观测、船舶观测和国际资料交流等几种方式。
获得的数据主要包括以下几方面内容:1)海水的基本特性信息:表层海水的盐度,温度和密度。
2)海洋风浪流信息:①海风:风速,风向;②海浪:波浪高度,波浪方向,波浪速度;③海流:流速,流向。
3)海洋环境专属信息:海洋上空大气的湿度、气压、气温,露点温度,能见度,海发光,潮汐潮位等。
这些观测数据内容繁杂,格式多样,仅海洋气象观测数据的格式就多达40种。
212 数据特征归纳起来,海洋水文气象数据主要有以下几个特点:①数据实时性强;②数据种类繁多:按类别分,有海平面气压、气温、湿度、风能等海洋气象数据和海流、海浪、海水温度、海水盐度、水色、透明度等海洋水文数据;按时序分,有瞬时、逐时及各时段、月、季度、年、多年等统计数据;按数据来源分,有实测、计算、统计、预测等;③数据连续性、时序性强。
这些数据大部分是按时间序列观测、统计、计算、搜索、整理、保存的;④数据规律性、周期性强。
无论是长系列多年,还是短系列年内、季度内、月内,都有一定的周期性,有规律可查;⑤数据相关性强:观测站与观测站之间,同数据项各个时段之间,水文数据与气象数据之间存在着各种相关;⑥数据具有复杂性和不确定性:每一种水文气象数据都具有多重影响因素,各因素影响物理机制常常不明确。
由于观测、编码、发报和传输中的诸多因素,造成海洋资料存在各种各样的错情,这些错情直接影响资料的使用价值,所以在资料处理过程中,必须采用各种数据质量控制的方法,对有关的要素进行质量控制,提高成图数据的质量,保证可视化信息成果的准确性与可靠性。
3 G I S 支持工具简介本项研究采用ESR I 公司的A rcGI S 专业软件系统,应用该软件底层的A rc Objects (简称AO )组件和可视化编程语言V isual Basic 进行组件式二次开发。
A rcGI S 软件系列是一个全面的、完善的、可伸缩的GI S 软件平台,无论是单用户,还是多用户,无论是在桌面端、服务器端、互联网还是野外操作,都可以通过A rcGI S 构建地理信息系统。
AO 组件是A rcGI S 家族中应用程序A rc Map 、A rcCatal og 和A rcS 2cene 的开发平台,是基于微软的组件对象模型(C OM )技术开发的一系列C OM 组件集。
它提供了1800多个单独的基于C OM 的组件,几百个具有良好文档说明的接口和数千个方法,其中囊括了A rc I nfo 和A rc V ie w 中实现的所有功能,功能之强大和体系之庞大都是一般GI S 开发工具所不及的。
同时,开发人员还可以使用任何一种兼容C OM 的编程语言扩展AO 组件,定制符合自己要求的组件。
本文运用VB 对AO 组件中的2个高级通用控件M apContr ol 和Scene V iewer,进行个性化定制和功能开发,分别实现了对一维、二维可视化所成图和三维可视化所成图的视图显示及操作功能。
第5期赖剑菲等 GI S支持下的海洋水文气象信息成图模式的研究4 可视化成图设计与实现411 可视化成图分类海洋水文气象信息可视化所成图,按照不同的标准,可进行以下两种分类:1)依据海洋环境特征或现象的描述方式,我们可以将图划分为静态图和动态图两种类型:静态图:针对一些特征现象进行统计分析,用固定的统计图表、统计图的形式表现。
通常在海洋信息领域,使用较多的统计图表有折线图、柱状图等形式,统计图则多采用饼图、风玫瑰图等形式。
饼图、风玫瑰图等量化图形工具,往往都以地理海图为背景,这样不仅能清晰地表现某个要素的海域空间分布特征,而且能揭示出不同观测点之间或者同一观测点不同观测数据之间的差异性和对比性。
动态图:用以描述复杂的海洋动态变化现象。
即将动态变化过程按照时间序列有序地展示,变化过程的表达或者借助于色彩、符号的变化,或者借助于依时间顺序地图序列的依次显示,通过这些手段来表现海洋水文气象特征现象随时间的演变过程。
2)按照所表达信息的维度特征(包括时空维度和要素维度),可以将图划分为一维图,二维图,三维图,多维图几种类型:一维图:表示某一海洋要素随时间或另一要素特征的变化而变化的统计图。
如点图、曲线图、折线图等。
二维图:表示某一海洋要素随二维空间特征的变化而变化的统计图。
如二维平面分布图、二维断面分布图等。
三维图:用(X,Y,Z)三维坐标来表示要素的三维特征。
不仅包括一般意义上的三维图概念,即第三维Z值表示地形高度值,这里还特别提出一种栅格三维表现图,用于直观地表示海洋表面观测值的3D景观。
通常,第三维的数值表示海洋水文气象特征的属性值。
属性值的值域跨度越大,相应的三维图的立体感越强,其量化表现力也就越强。
多维图:主要用于表达区域内某几个要素特征的分布与统计状况。
它同时结合了时空维度和要素维度,所表达的信息维度在三维以上(不包括三维),如玫瑰图等。
312 几种可视化成图方式的设计与实现由于传统的成图方式多为简单的图表,这里重点针对玫瑰图和3D表现图两种成图模式进行详细阐述,主要围绕成图概念,适用的信息对象,生成原理,成图过程,具体实现等几方面展开。
最后,简单介绍了包括一维图、二维分布图以及点聚图在内的其他几种成图方式。
以上内容均只以海洋水文气象数据为对象。
41211 玫瑰图的设计与实现4121111 玫瑰图的设计在海洋领域,形形色色的海洋环境信息需要作统计与分析,玫瑰图是一种比较有代表性的水文气象信息统计方法,它可以同时表现方位特征和数量特征,是一种常用的海图类型。
将圆做等分的分割,计算统计数据落在每一分割区的数量,依此可画出玫瑰图。
根据不同的统计对象,玫瑰图可编绘成不同内容的统计图,主要有风玫瑰图、浪玫瑰图和流玫瑰图三种。
其中风玫瑰图是关于海风风向、风频和风速的统计图,浪玫瑰图是关于波浪方向、浪频和平均波高的统计图,流玫瑰图是关于海流流向、流频率和流速的统计图。
通过它们可以得知当地风浪流的基本状况。
常用的有用于表示风向、风频、风能的风玫瑰图。
风、浪、流玫瑰图(也称频率图)的生成原理基本相同,只是在表示方式与表示内容上有所差别。
主要思路是:首先用格网覆盖统计区,将统计区划分为若干个方区;然后逐一统计每个方区内各个方位(通常是8个或者16个方位)的相关数据,落在同一方区内的观测点数据按照方位依次累加,得到各个方位的各项统计值;最后在各个方区内绘制对应海区的专题玫瑰图。
平均风速、流速和波高的表示方式很多,这里采用如下方式表示:【风】使用射线表示,平均风速的大小用射线的长短来表示。
将各个方位的频次统计值标记在对应的射线旁边。
6级以上、8级以上风的对应观测值需作单独统计。
【浪】可沿用过去的表示法,即将相邻方位的射线终端用折线相连,但在射线终端标记该方位的频次统计值。
波高3m以上、6m以上的对应观测值需作单独统计。
【流】在射线终端加一个箭头表示流向,在箭头边填写相应数值。
须注意的是,风和浪用来向,流用去向。
另外,玫瑰图属于统计图范畴,为了保证统计结果的准确性,编绘风、浪、流玫瑰图要求有足够多的观测资料,资料少则误差大,不宜使用。
4121112 玫瑰图的实现按照风、浪、流玫瑰图的生成原理,玫瑰图的实现过程总体可分为以下两个阶段:1)资料的统计计算阶段第一步:划分方区一般按经纬线划分为若干个1°×1°方区(根据资料数量、海区特征以及具体的要求,方区划分可大可小)。
方区编码以便于数据存取为宜。
每个方区为一独立统计单位。
海区中若有长期观测站(如海洋站、气象站等),最好单独统计,因为长期观测站数据较准确可靠,可作为比较的标准。
第二步:统计数据统计顺序为:逐月(或季节代表月)、逐方区进行统计。
例如统计一个月的资料,应采集历年的月数据,统计完一个方区之后再统计下一个方区,统计完整个海区之后再统计下一个月。
统计时按风(浪、流)方向归类为16方位(16方位表见表1)和静稳(若方向不定,方向不定一般速度或波高都较小,可近似作0,若速度或波高较大而方向不定,应是数据有误,应舍弃不参与统计),分别统计各方位的次数(也称频数)和静稳次数以及各方位风速(流速或波高)的累加值。