【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水生态环境信息化及信息系统，特别涉及一种二维水质模型可视化方法、系统及设备。
技术介绍
1、水质模型是开展水质应急调度、突发水污染事件管控等的模拟基础，借助于水动力学计算，模拟污染物扩散、输移过程，为水资源管理与保护提供了强有力的技术支撑。在当前数字孪生水利发展大潮下，如何在水利信息化系统特别是水质应急调度系统中合理的集成各种水质模型，实现在系统中对特定地区的水质演变进行在线模拟和可视化，是一个难点。
2、现有技术中，二维水质模型系统集成，大多聚焦在通过高性能计算方式提升模型计算效率，缩短计算时间，加快前端和后端交互。但是，二维水质模型在大多数应用场景中很难通过高性能计算方式做到模型的实时计算和响应，在传输过程中造成卡顿或数据丢失，导致模型可视化时获得的画面效果差。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种二维水质模型可视化方法、系统及设备，可以解决现有技术中，存在模型可视化效果差的问题。
2、本专利技术实施例提供一种二维水质模型可视化方法，包括以下步骤：获取水质数据；根据水动力学计算原理，对用于预测水质变化趋势的二维水质模型进行编程，得到水质模型计算程序，根据水质数据获取不同时间帧下的水质模型计算结果；将水质模型计算结果采用网格方式内插生成为多分辨率栅格图片，对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据；解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编码数据；对获取到的不同时间帧地图切片游程编码数据进行转换，获得切片地图图片；将切
3、进一步地，所述对用于预测水质变化趋势的二维水质模型进行编程，得到水质模型计算程序，具体步骤为：将利用并行编程框架openmp并行计算的二维水质模型编程为本地可执行应用程序，为水质模型计算所需参数提供统一的数据输入和输出接口；所述数据输入和输出接口用于水动力学模型计算所需参数访问接口，包括但不限于：模型网格参数和边界条件参数。
4、进一步地，所述将水质模型计算结果采用网格方式内插生成为多分辨率栅格图片，对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据，具体步骤为：对于任一时间帧下的模型计算结果，根据模型分析网格中心点构成的水质浓度点阵数据，设计多种栅格空间分辨率，将水质浓度点阵数据内插为不同空间分辨率下的栅格数据，对栅格图片进行切片；对切片图片逐行扫描每列浓度值，对列上属于同一浓度等级的列进行标记，获得每个切片地图的游程压缩编码数据并存储到文本中。
5、进一步地，所述解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编码数据，具体为：通过javascript语言对游程压缩编码数据进行解析，并使用图片处理程序库自动生成图片叠加到系统地图上，获取对应地图比例尺和范围下的不同时间帧地图切片游程编码数据。
6、进一步地，所述本地可执行应用程序通过用于程序交互的服务发布原理与服务器调用程序交互；所述服务器调用程序，用于根据客户端并发调用水质模型请求进行编程，实现与应用系统前端界面交互，并启动和监控水质模型计算。
7、进一步地，所述服务器调用程序通过用于程序交互的服务发布原理与客户端调用程序交互；所述客户端调用程序，用于对服务器调用程序发送获取水质模型计算结果请求，获取不同时间帧地图切片游程编码数据。
8、进一步地，所述服务器调用程序，具体步骤为：服务器调用程序接收水质模型计算请求，在数据库中存入一条模型计算工单；根据服务器调用程序存入的一条模型计算工单中的计算请求，独立复制一套二维水质模型计算程序；将从客户端获取到的动态参数写入参数文件，启动二维水质模型计算程序。
9、本专利技术实施例提供一种二维水质模型可视化系统，包括：数据获取模块，用于获取水质数据；图像化模块，用于根据水动力学计算原理，对用于预测水质变化趋势的二维水质模型进行编程，得到水质模型计算程序，根据水质数据获取不同时间帧下的水质模型计算结果；将水质模型计算结果采用网格方式内插生成为多分辨率栅格图片，对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据；解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编码数据；对获取到的不同时间帧地图切片游程编码数据进行转换，获得切片地图图片；可视化模块，用于将切片地图图片放入高清卫星地图gis中进行可视化展示和动画播放。
10、本专利技术实施例提供一种二维水质模型可视化设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的一种二维水质模型可视化方法。
11、本专利技术实施例提供一种二维水质模型可视化方法、系统及设备，与现有技术相比，其有益效果如下：
12、将水质模型计算结果内插为多分辨率栅格图片，根据不同需求获取相应图片能够提高算力；对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据；解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编码数据，然后对获取到的不同时间帧地图切片游程编码数据进行转换，获得切片地图图片，通过游程压缩编码技术对图片进行无损压缩，使图片在传输过程中的数据量减少但保留图片本身所有数据。多分辨率栅格图片与游程压缩编码数据使得水质模型可视化的实现过程能够通过高算力和无损压缩数据传输的方式快速进行，从而在传输过程中不会造成卡顿与数据丢失，最终使得模型可视化时画面效果有所保证。
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1.一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述对用于预测水质变化趋势的二维水质模型进行编程，得到水质模型计算程序，具体步骤为：
3.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述将水质模型计算结果采用网格方式内插生成为多分辨率栅格图片，对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据，具体步骤为：
4.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编码数据，具体为：
5.如权利要求2所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述本地可执行应用程序通过用于程序交互的服务发布原理与服务器调用程序交互；
6.如权利要求5所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述服务器调用程序通过用于程序交互的服务发布原理与客户端调用程序交互；
7.如权利要求5所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述服务器调用程序，具体步骤为：
8.一种
9.一种二维水质模型可视化设备，包括：存储器和处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述对用于预测水质变化趋势的二维水质模型进行编程，得到水质模型计算程序，具体步骤为：
3.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述将水质模型计算结果采用网格方式内插生成为多分辨率栅格图片，对栅格图片进行切片，生成每个切片地图的游程压缩编码数据，具体步骤为：
4.如权利要求1所述的一种二维水质模型可视化方法，其特征在于，所述解析游程压缩编码数据获取不同时间帧地图切片游程编...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈定涛，任玉峰，冯志州，王汉涛，李文晖，李文达，白凤朋，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：
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