沙塵暴景象的參數(shù)化建模與繪制研究.pdf

1、I_DissertationSubmittedtoZhejiangUniver!‘t3fortheDgofUnlVers1tYDegreeMasterofEngineering⑧TITLE：StudyontheParametricModeling塹亟＆星旦亟魚煎旦gQ蘭S墊亟墨主Q蛩墜SQ曼衛(wèi)星Author：一●buDervlS0r：Subject：College：SubmittedDate：￡曼墜盟壘g2Q12浙江大學碩士學位論文＼一

2、摘要沙塵暴是一種世界范圍內(nèi)多發(fā)性的強災害性天氣現(xiàn)象，危害人類的生存環(huán)境、影響經(jīng)濟和社會活動?；谖锢淼纳硥m暴景象的參數(shù)化建模與繪制可以為沙塵暴災害的預報、防治以及沙塵暴對環(huán)境造成的影響的評估提供幫助，具有重大的社會意義和經(jīng)濟價值。本文第l章介紹了沙塵暴場景的模擬的重要意義，回顧了氣象學界和計算機圖形學界的相關理論和技術的研究進展，并簡要敘述本文的主要研究工作。本文第2章首先闡述沙塵暴形成的氣象機制和流體模擬模型，并根據(jù)以上機制模型，加以

3、合理簡化，采用基于網(wǎng)格的歐拉流體模型，對沙塵暴動態(tài)景象的不同機制如：起沙、升流及與環(huán)境交互作用等分別進行建模。建立起參數(shù)化的沙塵暴場景建模方法，通過界面輸入不同的物理氣象參數(shù)，如氣壓、氣溫、沙塵粒主半徑、沙塵粒密度、地表干燥度、場景類型等，來生成特定氣象條件下的不同的沙塵暴景象。最后闡述沙塵暴模擬模型在GPU中的實現(xiàn)，給出模擬的流程。本文第3章提出了一種改進的沙塵暴景象的實時繪制算法。算法首先闡述體繪制和多散射機制，提出并實現(xiàn)了一種半角