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的天氣狀況，在氣象預報、尤其對云層、臺風的觀察和預測等方面具有廣泛應用，對人類社會和國防建設(shè)具有重要意義。
　　計算機圖形學領(lǐng)域中對云的模擬效果已經(jīng)十分逼真，但仍然無法反應真實的天氣狀況。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，但是其無法反應真實天氣狀況下云體的三維信息?；跉庀笮l(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的三維云景可視化方法可得到真實反映天氣狀況的云景，但至今還沒有直接相關(guān)的研

2、究成果報道。本文對基于氣象衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的三維云景可視化的關(guān)鍵技術(shù)進行了較深入的研究并開發(fā)了原型系統(tǒng)，取得了良好的實驗效果。本文完成的主要工作和貢獻如下：
　　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中云粒子建模原理，將整個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。通過云宏觀參量中的云高、云光學厚度數(shù)據(jù)對云區(qū)進行云層云狀劃分；然后結(jié)合云粒子建模結(jié)果，通過超亞橢圓曲線方程中參數(shù)的變化對具有突出幾何特征的云進行模擬，得到的云狀能夠反映真實天氣狀況下云體的形狀特征。
　　3.設(shè)計實現(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/云光學厚度數(shù)據(jù)完成云粒子建模；然后對云層