一种CALPUFF模型模拟结果可视化的方法技术

本发明专利技术公开了一种CALPUFF模型模拟结果可视化的方法，涉及大气环境影响评价技术领域。该方法根据CALPUFF模型模拟结果的排列规则，将其按照一定的中间流文件的控制方法进行格式转换生成NetCDF文件，AVS/Express平台读取并可视化NetCDF文件，完成CALPUFF模型模拟结果在AVS/Express平台的可视化表达，得到的可视化结果线性表达，且图例以动态形式出现，解决了现有技术中，CALPUFF模型模拟结果可视化表达上具有较大色阶差别，不具有良好的线性可视化表达，且图例展示上为静态，污染物浓度很小时，出现单色展示，不利于形成有效的决策技术支撑的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种CALPUFF模型模拟结果可视化的方法
本专利技术涉及大气环境影响评价
，尤其涉及一种CALPUFF模型模拟结果可视化的方法。
技术介绍
CALPUFF作为三维非稳态拉格朗日扩散模式系统,与传统的稳态高斯扩散模式相比,能更好地处理长距离污染物运输(50km以上的距离范围)。CALPUFF是美国国家环保局(USEPA)长期支持开发的法规导则模型,也是我国环境保护部颁布的《环境影响评价技术导则大气导则》(修订版)推荐的模式之一。在模型的可视化表达上，展现的精细度和分级状况不太明显。国内的一些专家学者进行了一些研究，主要有“CALPUFF动态可视化系统的开发与应用研究”、“CALPUFF模型模拟结果的时空多维可视化表达”、“特种污染物排放源强反演及可视化分析工具研发及Hg2+分析示例”三个研究成果，这些研究成果要么借助于Surfer进行二次开发，要么借助GIS进行二次开发。伯鑫等人在“CALPUFF动态可视化系统的开发与应用研究”中，以VB调用Surface程序，将系统输出数据和地形数据进行叠合，并借助Javascript技术将可视化效果进行动态演示，用于大气环境影响评价和风险评价和事故应急决策技术支持。邬群勇等人“在CALPUFF模型模拟结果的可视化表达”上采用与GIS技术集成的方式，并结合Windows呈现技术(WindowsPresentationFoundation，WPF)。该技术在可视化表达上，将风场数据集合进行矢量标绘，浓度数据集合采用栅格渲染，然后为两者定义统一的投影坐标，结合三维地形场景。最终形成带有投影信息的风场文件(*.shp)和浓度场文件(*.gif)进行可视化集成表达。危浩等人则在CALPUFF模型中研发了特种污染物Hg2+排放源强反演及可视化分析工具，底层平台则基于开源GIS。上述研究中，采用的方法处理流程复杂，涉及到较多专业技能，需专业人士进行处理，且耗时费力，不能从真正意义上发挥应急救援业务的辅助支撑。另外，其可视化表达上有较大色阶差别，不具有良好的线性可视化表达，且图例展示上为静态，当污染物浓度很小时，会出现单色展示，不利于形成有效的决策技术支撑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CALPUFF模型模拟结果可视化方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种CALPUFF模型模拟结果可视化方法，包括如下步骤：S1，用户根据CALPUFF模型模拟参数和计算要求输入与生成的NetCDF文件的控制参数统一的初始运行参数；S2，CALPUFF模型根据输入的初始运行参数进行模拟，得到模拟结果；S3，批量读取所述模拟结果，并利用如下公式，将所述模拟结果进行格式转换，生成NetCDF格式的用于设计数据模型的CDL文件：式中，X是左下角坐标，代表经度方向，向东为正；Y是左下角坐标，代表维度方向，向北为正；△X是经度方向的网格距；△Y是维度方向的网格距；m、n分别是X方向和Y方向的网格数量；Value是各网格的浓度值，单位为g/m3；N*为自然数；S4，运行CDL文件，生成NetCDF文件；S5，利用AVS/Express平台读取NetCDF文件，并对其进行可视化处理。优选地，所述初始条件为兰勃特投影下的起始点坐标值(X0,Y0)、终点坐标值(Xm,Yn)、网格分辨率(△X，△Y)、以及网格层数各层的高度值(Z1，Z2，……)。优选地，S2中，所述CALPUFF模型的模拟结果为*.DAT或*.GRD格式的时间序列浓度文件。优选地，S4中，所述运行CDL文件，具体为，在同路径下ncgen.exe文件的作用下启动运行CDL文件。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的CALPUFF模型模拟结果可视化方法，根据CALPUFF模型模拟结果的排列规则，将其按照一定的中间流文件的控制方法进行格式转换生成NetCDF文件，AVS/Express平台读取并可视化NetCDF文件，完成CALPUFF模型模拟结果在AVS/Express平台的可视化表达，得到的可视化结果线性表达，且图例以动态形式出现，解决了现有技术中，CALPUFF模型模拟结果可视化表达上具有较大色阶差别，不具有良好的线性可视化表达，且图例展示上为静态，污染物浓度很小时，出现单色展示，不利于形成有效的决策技术支撑的缺陷。附图说明图1是本专利技术实施例提供的CALPUFF模型模拟结果可视化方法流程示意图；图2是位置参数输入界面示意图；图3是获取输入数据过程界面示意图；图4是CDL文件生成过程界面示意图；图5是NetCDF文件生成过程界面示意图；图6是6时的可视化表达效果图；图7是7时的可视化表达效果图；图8是8时的可视化表达效果图；图9是9时的可视化表达效果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种CALPUFF模型模拟结果可视化方法，包括如下步骤：S1，用户根据CALPUFF模型模拟参数和计算要求输入与生成的NetCDF文件的控制参数统一的初始运行参数；S2，CALPUFF模型根据输入的初始运行参数进行模拟，得到模拟结果；S3，批量读取所述模拟结果，并利用如下公式，将所述模拟结果进行格式转换，生成NetCDF格式的用于设计数据模型的CDL文件：式中，X是左下角坐标，代表经度方向，向东为正；Y是左下角坐标，代表维度方向，向北为正；△X是经度方向的网格距；△Y是维度方向的网格距；m、n分别是X方向和Y方向的网格数量；Value为各网格的浓度值，单位为g/m3；N*为自然数；S4，运行CDL文件，生成NetCDF文件；S5，利用AVS/Express平台读取NetCDF文件，并对其进行可视化处理。本专利技术实施例中，NetCDF格式文件是一种网络通用数据格式，文件最初的目的是用于存储气象科学中的数据，由于其具有灵活性，能够传输海量的面向阵列(array-oriented)数据，现在已经成为许多数据采集软件生成文件的格式，被广泛用于陆地、海洋和大气科学。上述方法中，结合NetCDF(networkCommonDataFormat)文件规则生成CDL(networkCommondataformDescriptionLanguage)文件。它是用来描述NetCDF文件的结构的一种语法格式。它包括前面所说的三种NetCDF对象(变量、维、属性)的具体定义。因此，CDL文件本身为NetCDF的格式语言，且CDL文件为用于设计数据模型的文件。上述方法中的开发过程，可以采用基于Windows7操作系统的Java开发环境，NetCDF格式数据的开发需要包含一些已编译好的文件，主要有：netcdf.dll、ncgen.exe、ncdump.exe和netcdf.exp。开发过程涉及到源包的应用，主要有MainFrame.java和TransformFile.java两个程序；库函数的调用，主要有resource.jar、rt.jar、jsse.jar和jce.jar等18个库。本专利技术实施例提供的方法，通过将CALPUFF模型模拟产生的批量*.DA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CALPUFF模型模拟结果可视化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，用户根据CALPUFF模型模拟参数和计算要求输入与生成的NetCDF文件的控制参数统一的初始运行参数；S2，CALPUFF模型根据输入的初始运行参数进行模拟，得到模拟结果；S3，批量读取所述模拟结果，并利用如下公式，将所述模拟结果进行格式转换，生成NetCDF格式的用于设计数据模型的CDL文件：

【技术特征摘要】
1.一种CALPUFF模型模拟结果可视化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，用户根据CALPUFF模型模拟参数和计算要求输入与生成的NetCDF文件的控制参数统一的初始运行参数；S2，CALPUFF模型根据输入的初始运行参数进行模拟，得到模拟结果；S3，批量读取所述模拟结果，并利用如下公式，将所述模拟结果进行格式转换，生成NetCDF格式的用于设计数据模型的CDL文件：式中，X是左下角坐标，代表经度方向，向东为正；Y是左下角坐标，代表维度方向，向北为正；△X是经度方向的网格距；△Y是维度方向的网格距；m、n分别是X方向和Y方向的网格数量；Value是各网格的浓度值，单位为g/m3；N*为自然数；S4，运行CDL文件，生成NetCDF文...

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓飞，白蛟，王平，樊佳斌，路立新，
申请(专利权)人：航天科工智慧产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11