海洋温度场的三维可视化

全面考虑了海水温度的数据类型与采集方式,分析了海洋温度场的特点,采用多重二次型插值法生成一个连续的海洋温度三维空间数据场.结合体视化技术,对海洋温度场进行了分类,给出了一种有效的实现海洋温度场的三维可视化的方法.

海洋温度场稳定性与可预报性研究

海洋温度场具有强烈的时空易变性,带有典型的混沌特征,研究其稳定性对改善温度场可预报性具有重要意义。以混沌理论为支撑,改进最大Lyapunov指数算法,基于POM数值模式预报的温度时序为试验样本,研究了东中国海范围内的海洋温度场混沌稳定性分区和特征,并在此基础上针对混沌强弱区做添加观测试验,研究了基于稳定性分区的温度场可预报性。仿真结果表明,在混沌强烈区添加观测相比较弱区对改进预报效果更显著,对混沌强烈区添加观测整体上可以降低预报温度均方根误差0.2~0.7℃左右,证实了在该区域加强观测能在一定程度上改善温度场的可预报性。

内波存在的海洋温度场的构建

在内波发达的海区和季节里,内波是引起浅海声场起伏的主要原因之一。本文依据2010年青岛近海声学试验实测温度数据构建内波存在时的海洋温度场模型,利用实测温度数据分别获得恒温背景场、内潮波和内波,并对三部分进行叠加以获得内波环境下的海洋温度场。通过声模拟数据和实测数据的比对验证该海洋温度场模型的合理性。

基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法研究

海水的温度是海洋物理性质中最基本的要素之一,随着对地球研究的逐步深入,数字地球的建模范围也从陆地向海洋延伸,从静态向动态建模发展。由于海洋每时每刻都在变化,对海洋温度场的三维建模尤其是动态三维建模尤为困难。本文分析了海洋温度场数据获取的方法,并从动态温度场数据的特点出发,提出了基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法,提取对象中的等温面作为特征对三维温度场进行建模和表达。实验表明,本文提出的方法可以高效地对动态三维温度场进行建模和表达。

基于剖分的中尺度海洋温度场三维显示技术

针对网格化和数据量庞大的中尺度海洋标量场数据在其三维可视化中表现出来的构造效率较低和表达连续性效果较差的问题,以剖分重构为核心思想,采用三线性插值算法对数据进行加密处理,基于不同角度平面对温度场进行剖分和色彩映射,最后采用OpenSceneGraph图像渲染引擎的颜色、光照、透明度和回调等渲染技术展现更为真实的、科学的动态三维温度场,提供一种简洁、高效、科学的中尺度海洋温度场表达方法。

海洋温度场的三维可视化应用

文章从水下航行器设备实际应用角度出发,对海洋温度场数据显示方式进行研究,通过对海水温度场数据特征及采样方式的分析,采用光线投射的体绘制方法实现海洋温度场三维显示,并对数据分类、坐标转换、重采样等具体过程进行编码实现。相比当前设备通过曲线数值显示温度场信息变化规律的方式,三维可视化方法能够更直观、有效地刻画和描述当前海域温度场环境现状,提高作战指挥人员对温度场整体的理解和应用,为其制定战术决策提供可靠的技术支持,因此在实际工程装备应用中具有广阔前景。

ENSO事件对黑潮流域温度场分布影响研究

海洋对气候的调节主要通过海洋温盐结构的变化、海水的流动以及海洋与大气的交换来实现。海水的温盐场不仅是研究海面水汽和热量交换的重要物理参数,也是海洋环流、水团、海洋锋、上升流和海水混合等海洋学研究的直观指示量。文章利用SODA温度数据资料,绘制1988-2007年黑潮区域的PN断面温度场图,做出多年逐月平均分析、距平分析及EOF分解;通过对主要厄尔尼诺年和多年逐月的图像进行对比,分析黑潮温度特殊变化特征及其与ENSO事件的关系,找到PN断面海洋温度场季节和年际分布变化特征,研究ENSO事件与黑潮的对应关系。