一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法及系统，基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；将经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图；地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示气象分布图。上述方案可替代GIS的直接数据渲染方法，在保证展示质量的情况下，极大提升GIS的气象数据展示速度。

A Method and System for Displaying Meteorological Data Distribution Map in GIS

【技术实现步骤摘要】
一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法及系统
本专利技术涉及一种数据的展示方法及系统，具体讲涉及一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法及系统。
技术介绍
气象分布图指指在地理图纸上根据气象观测、预报等的数据画出的空间分布情况，如气象台的气温、风速、风向、降水量、湿度、暴雨、大风、高温等要素的实况观测图和预报图等(图1即为一张典型的中央气象台降水量分布图)。气象分布图主要有三个重要特征。第一是图中带有真实地理信息，即可以通过看图找到各地区的具体位置；第二是包含气象要素的分布颜色，不同的颜色代表不同的数量程度，由此可以区分不同地区的气象条件，例如图1中可以区分不同地区的降水情况；第三是图中具有不同颜色所代表数量级别的图例，通过图例可以知道某个颜色具体代表多少量级。气象分布图画的制作需要专业气象人员使用专业的气象制图软件，如NCL、GRADS等进行制作。随着地理、电力、农业、航空、铁路、公路等专业或行业对气象数据日益增强的需求趋势，许多企业采用在地理信息系统(GIS)上展示气象数据。随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的GIS系统，使人们可以结合地理信息的数据用计算机处理诸如在地理系统上渲染气象数据，展示不同地区的天气状况。目前最为常用的GIS系统是GoogleEarth和ArcGIS等系统。在实际应用中，一个GIS系统要管理非常多、非常复杂的数据，可能有几万个多边形，几万条线，上万个点，需要计算和管理它们之间的各种复杂的空间关系。而气象数据本身的数据量就非常大，比如某个省份1个时刻、3km×3km分辨率的气象数据，大约包含2万余个格点，如果在GIS系统上进行多个时刻的渲染展示，计算量巨大，一般的计算机来说，存在非常缓慢、迟滞的操作观感，影响操作感受。
技术实现思路
为了弥补上述缺陷，本专利技术提供一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法及系统，可替代GIS的直接数据渲染方法，在保证展示质量的情况下，极大的提升了GIS的气象数据展示速度。本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法，所述方法包括：基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；将所述经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图；所述地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示气象分布图。优选的，所述基于NCL绘制地理气象分布图包括：将获取的气象数据文件处理为离散点数据，并将所述离散点数据根据气象数据覆盖的区域范围插值为格点数据；读取所述格点数据的经纬度信息和气象要素值，并根据所述气象要素值，对所述气象数据进行气温等级划分；根据所述格点数据的经纬度信息和气温等级，绘制气象分布图，并生成以当前时间命名的地理气象分布图。进一步地，所述根据格点数据的经纬度信息和气温等级，绘制所述地理气象分布图包括：将处于同一气温等级下的地理位置的格点用曲线连接起来，并将所述曲线的所在区域定义为与所述气温等级对应的绘制区域，并用相同的颜色表示所述地理气象分布图中的同一气温等级的绘制区域，将所述区域外的背景部分绘制为透明色。优选的，所述设置的地理气象分布图的经纬度范围包括：纬度18°～53.8°，经度为73.3°～135.3°。优选的，将所述经纬度范围与气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加地理气象分布图包括：将所述地理气象分布图像接入地理信息系统的数据库中；通过地理信息系统，对所述地理气象分布图的经纬度范围进行定位，并通过坐标转换在地理信息系统GIS地图中显示出气象分布图的定位信息，并与所述GIS地图叠加。进一步地，所述坐标转换方法包括：气象分布图的经纬度范围进行坐标校准；将气象分布图的经纬度范围通过16进制转换坐标；通过转换坐标系，将所述地理气象分布图定位投影到地理信息系统GIS地图中。优选的，所述定义格点编号包括：根据格点经纬度信息以四叉树结构对目标区域进行层次划分，形成区域块；计算所述区域块的格点间的经纬度间隔；根据所述格点间的经纬度间隔，确定格点编号；其中，所述格点编号包括格点的经度编号和纬度编号。进一步地，通过下式确定区域块内的格点间的经度间隔Loni和纬度间隔Lati分别用下式表示：Loni＝(Lon1－Lon0)/LonNumLati＝(Lat1－Lat0)/LatNum式中，Lon0为纬度最小值，Lon1为经度最大值，Lat0为纬度最小值，Lat1为纬度最大值，Loni为格点经度间隔，，LonNum为经度方向格点数，LatNum为纬度方向格点数。进一步地，按下式确定格点的经度LonNo编号和纬度LatNo编号：LonNo＝[(lonX-Lon0)/Loni]LatNo＝[(latX-Lat0)/Lati]式中，lonX表示任意格点的经度位置；latX表示任意格点的纬度位置，符号[]表示取整。优选的，所述地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示地理气象分布图包括：根据格点编号获取任意格点数据对应的区域块；按照所述气象分布图的绘制时间，执行气象分布图的连续叠加，形成动态展示效果。一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示系统，包括：定义模块，用于基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；调整模块，用于将所述经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图；展示模块，用于所述地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示气象分布图。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果如下：本专利技术提供的技术方案，基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；将经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图.以图片叠加的方式替代GIS的直接数据渲染方法；由于图片叠加的速度远远超出了实时渲染的速度，故极大提升了GIS的气象数据展示速度。本专利技术提供的技术方案，地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间实现了气象分布图的连续动态展示；解决了气象数据在GIS系统中实时渲染的操作迟滞问题，实现了基于气象数据绘制的气象分布图的连续动态展示，且具有优良的展示质量。本专利技术提供的技术方案克服了现有技术对于气象数据本身的数据量非常大，比如某个省份1个时刻、3km×3km分辨率的气象数据，大约包含2万余个格点，如果在GIS系统上进行多个时刻的渲染展示，计算量巨大，存在的非常缓慢、迟滞的操作观感，影响操作感受的缺陷。附图说明图1是本专利技术
技术介绍
中提供的中央气象台降水量分布图；图2是本专利技术实施例中提供的地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法流程图；图3是本专利技术实施例中提供的NCL示例画图程序效果示意图；图4是本专利技术实施例中提供的叠加效果示意图；其中，左上画面为气象分布图，左下画面为地理信息系统GIS地图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术方法的实施方案详细描述。如图2所示的一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法，包括：S1基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置地理气象分布图投影的经纬度边界范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法，其特征在于，所述方法包括：基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；将所述经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图；所述地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示气象分布图。

【技术特征摘要】
1.一种地理信息系统GIS的气象数据分布图展示方法，其特征在于，所述方法包括：基于NCL语言绘制地理气象分布图，设置所述地理气象分布图投影的经纬度边界范围；将所述经纬度范围与所述气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加气象分布图；所述地理信息系统根据预先定义的格点编号和气象分布图的绘制时间，连续动态展示气象分布图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于NCL绘制地理气象分布图包括：将获取的气象数据文件处理为离散点数据，并将所述离散点数据根据气象数据覆盖的区域范围插值为格点数据；读取所述格点数据的经纬度信息和气象要素值，并根据所述气象要素值，对所述气象数据进行气温等级划分；根据所述格点数据的经纬度信息和气温等级，绘制气象分布图，并生成以当前时间命名的地理气象分布图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据格点数据的经纬度信息和气温等级，绘制所述地理气象分布图包括：将处于同一气温等级下的地理位置的格点用曲线连接起来，并将所述曲线的所在区域定义为与所述气温等级对应的绘制区域，并用相同的颜色表示所述地理气象分布图中的同一气温等级的绘制区域，将所述区域外的背景部分绘制为透明色。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置的地理气象分布图的经纬度范围包括：纬度18°～53.8°，经度为73.3°～135.3°。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述经纬度范围与气象分布图调整一致，并在所述地理信息系统GIS地图上叠加地理气象分布图包括：将所述地理气象分布图像接入地理信息系统的数据库中；通过地理信息系统，对所述地理气象分布图的经纬度范围进行定位，并通过坐标转换在地理信息系统GIS地图中显示出气象分布图的定位信息，并与所述GIS地图叠加。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述坐标转换方法包括：气象分布图的经纬度范围进行坐标校准；将气象分布图的经纬度范围通过16进制...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宗朋，冯双磊，王伟胜，刘纯，靳双龙，胡菊，刘晓琳，马振强，王姝，滑申冰，张周祥，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11