海洋时空大数据可视化服务平台

        随着海洋时空信息的爆炸式增长、海洋科学计算及性能方面需求的不断提高,海洋空间信息技术在高性能存储与计算、快速服务动态聚合、真三维可视化等方面不断突破,高性能GIS计算和云服务GIS已逐渐成为海洋产业发展的必然趋势。本研究自主地从底层构建了一个具有完全自主知识产权的海洋时空大数据服务平台。该平台整合了各类海洋时空信息,充分结合了云计算的优势,提供了存算一体化、按需计算、按需服务的功能,大幅度提高了数据和计算资源的利用率;同时,该平台首创性地研发了支持新一代互联网标准的多终端混合二、三维可视化引擎,实现了对海洋时空数据及分析结果全方位、多维度、多尺度的展示。

具有自主知识产权的海洋时空大数据服务平台

        研制了完全具有自主知识产权的海洋时空大数据服务平台,研发了海洋遥感产品、数值产品与实测数据处理典型工具集,设计了云格双网环境下新一代互联网标准的多终端海洋信息可视化引擎,实现了海洋时空信息云数据管理、高性能计算与可视化服务的开放集成。

        关键技术一:研发了面向海洋遥感产品、数值产品与实测数据等各类海洋空间信息产品的多源数据典型工具集,形成了数据处理分析规范集、知识库系统和工具支持体系,实现了海洋时空大数据的一体化处理和智能分析。

      针对海洋时空数据种类繁多,结构复杂的特点,研发了先进实用的多源数据典型工具集,提供了面向海洋遥感产品、数值产品与实测数据等各类海洋空间信息产品的一系列工具。实现了对多源遥感数据的各种图像融合,遥感大面测量数据与定点实测数据的精度评价,以及多尺度遥感数据的不确定性分析;针对实测数据实现了各类矢量插值和等值线绘制;基于遗传算法、人工神经网络算法等建立面向赤潮、溢油、水质等各类评价与预测模型。上述典型工具集极大的提高了海洋时空大数据的一体化处理和智能分析能力。

        关键技术二:研发了支持新一代互联网标准的多终端海洋场景二、三维可视化引擎,突破了传统可视化引擎对GPU加速渲染的局限。

        目前主流C/S三维球平台如ArcGlobe、SkyLine以及NASA的World Wind等均不能提供GPU加速接口,海洋大规模可视化与实时渲染的性能瓶颈难以突破。本平台采用底层自主研制的三维球平台可视化引擎,以改善和增强图形系统的真实性和实时性为目标,突破了GPU硬件加速的限制,实现了大规模真实感海洋场景绘制的关键算法,提升了海洋环境要素三维可视化的渲染效率,增强了海洋科学计算和行业应用的交互性。

传统的海洋场景可视化大多停留在客户端中,缺乏更广泛的移动互联可访问性,同时在多维、多源数据的可视化方面缺少有效的解决方案。本平台基于WebGL技术构建了Web环境下高性能海洋可视化框架,攻克了精细场景建模、三维体渲染、时空数据表达方法、多源数据融合渲染等多方面的几大难题,依靠混合架构的高性能计算能力实现了大规模真实海洋环境的高性能可视化。

        该平台应用于我国近海海-气二氧化碳通量监测、我国Argo实时资料发布、浙江近海海洋生态环境监测、我国海警执法海洋环境预报、港珠澳大桥岛隧工程、滨海旅游信息发布、大洋一号航行保障、沿海水质实时监测等多个实际项目中,涉及海洋环境监测、海洋环境预报海洋环境预报、工程保障、海警执法、滨海旅游、国防军事等多个海洋领域,在浙江、上海、福建、大连、山东、广东等省、市、县进行推广应用,效果显著。