[发明专利]一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法

权利要求书

1.一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，该方法先对不同时段的气象标准数据进行解码处理，再根据获取的数据划定气象要素的绘制区域，然后根据气象要素的数值范围，选定调色板颜色范围，再然后根据数值算法进行数据滤波，最后根据墨卡托投影生成图片像素点绘制到电子海图上，从而实现气象要素动态叠加。

2.根据权利要求1所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，该方法包括有如下详细步骤：

第一步，通过TCP协议接收气象要素数据包文件，并根据接收时间进行数据存储，所述的气象要素数据包围气象标准数据grib2；

第二步，根据数据包文件头，确定数据存储范围，并将数据存储在系统缓存区域，读取气象要素数据包文件，对原始数据进行滤波处理，生成专用格式，进行数据优化处理，只存储温度、湿度和大气压数据，所述的专用格式分为表头和数据两部分，表达定义文件格式，数据定义渲染的数据源，包括数据位置和数值信息，该数值信息包含温度、湿度和气压；

第三步，通过上述的专用格式解析出气象要素格点具体数值和坐标；

第四步，通过墨卡托投影坐标公式将气象要素坐标转换为墨卡托投影平面坐标；

第五步，再将墨卡托投影平面坐标转换为屏幕坐标，屏幕坐标以像素点为单位，生成网格数据；

第六步，温度、湿度和气压在渲染图上的每个网格对应一个渲染点，根据数据值的范围渲染出对应的颜色，对于离散型采样数据，温度、湿度和大气压采用插值算法进行插值渲染；

第七步，使用插值算法进行数据逐行计算，根据数值范围进行调色板颜色拾取，根据投影参数以及比例尺关系输出图像到屏幕上进行屏幕显示。

3.根据权利要求2所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，所述第二步中对不同时段的气象标准数据grib2进行解码处理，根据获取的数据划定气象要素绘制区域。

4.根据权利要求2所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，在所述第二步的数值信息中，温度值单位为摄氏度，工作范围为[-100，100]，数值变化值为1，根据数值范围定义调色板的颜色变化区间。

5.根据权利要求2或4所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，在所述第二步的数值信息中，湿度值处于[0，100]范围，数值变化值为1，根据该数值范围定义调色板的颜色变化区间。

6.根据权利要求5所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，在所述第二步的数值信息中，气压值单位为hpa，气压值范围为[0，1050]范围，海平面标准大气压为1023hpa，数值变化值为1hpa，根据该数据范围定义调色板的颜色范围。

7.根据权利要求2所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，在所述的第六步中，采用算法进行插值渲染的过程是：根据点(xc，yc)的2个邻点(xa，ya)、(xb，yb)数值，经过线性插值计算求出(xc，yc)，用数学方法来描述输入、输出图像点之间的空间关系，其几何运算的定义为：

f(x_c,y_c)＝f(P₁(x_a,y_a),P₂(x_b,y_b))

展开表达式为xc＝(xa+xb)/2，yc＝(ya+yb)/2；

使用插值算法进行数据逐行计算，根据数值范围3进行调色板颜色拾取。

8.根据权利要求7所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，对于相邻的A、B、C三个区域，A区域渲染点可以根据从专用格式中提取的数据进行颜色渲染，渲染为天蓝色，C区域渲染点无值，B区域渲染点同样进行了颜色渲染，渲染为绿色，此时C区域处的每个渲染点就要利用所述线性插值的方法进行颜色的过渡渲染，使得A区域渲染点和B区域渲染点之间的交汇时的颜色柔和自然。

9.根据权利要求2所述的一种基于矢量电子海图的气象要素叠加显示方法，其特征在于，实际数据处理时可采用整数进行运算，以采用整数计算代替浮点数运算。