基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的三維云景可視化方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于氣象數(shù)據(jù)的三維云景可視化能夠反映真實(shí)的天氣狀況，在氣象預(yù)報(bào)、尤其對(duì)云層、臺(tái)風(fēng)的觀察和預(yù)測(cè)等方面具有廣泛應(yīng)用，對(duì)人類社會(huì)和國(guó)防建設(shè)具有重要意義。
　　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中對(duì)云的模擬效果已經(jīng)十分逼真，但仍然無(wú)法反應(yīng)真實(shí)的天氣狀況。已有的基于氣象衛(wèi)星二維云圖數(shù)據(jù)的三維云景可視化，雖然能得到三維云景，但是其無(wú)法反應(yīng)真實(shí)天氣狀況下云體的三維信息?；跉庀笮l(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的三維云景可視化方法可得到真實(shí)反映天氣狀況的云景，但至今還沒(méi)有直接相關(guān)的研

2、究成果報(bào)道。本文對(duì)基于氣象衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的三維云景可視化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究并開發(fā)了原型系統(tǒng)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。本文完成的主要工作和貢獻(xiàn)如下：
　　1.提出了一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的云粒子建模方法。該方法將借鑒了圖形學(xué)中云粒子建模原理，將整個(gè)空間視為由不同密度的粒子構(gòu)成的區(qū)域，首先由云頂溫度/云高/云光學(xué)厚度數(shù)據(jù)得到云譜分布函數(shù)；然后根據(jù)分布函數(shù)得到粒子的半徑、密度等屬性信息，完成云粒子模型地構(gòu)建。該方法所構(gòu)建的云粒子模型

3、能夠反映大氣空間中的云粒子分布情況。
　　2.提出了一種基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)云宏觀參量的云狀生成方法。通過(guò)云宏觀參量中的云高、云光學(xué)厚度數(shù)據(jù)對(duì)云區(qū)進(jìn)行云層云狀劃分；然后結(jié)合云粒子建模結(jié)果，通過(guò)超亞橢圓曲線方程中參數(shù)的變化對(duì)具有突出幾何特征的云進(jìn)行模擬，得到的云狀能夠反映真實(shí)天氣狀況下云體的形狀特征。
　　3.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的三維云景可視化原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先基于云頂溫度/云高/云光學(xué)厚度數(shù)據(jù)完成云粒子建模；然后對(duì)云層