[发明专利]一种海洋温度场数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋温度场数据处理方法，属于海洋数据获取技术领域。

背景技术

随着对海洋研究的发展，越来越多的海洋数据被获得。其中，对于海水温度场数据的探测，从获取表层海温数据发展到获取各个深度层的海温数据，并且探测周期越来越短，因此积累了大量的温度场的数据。但所获得的海洋实测数据，多为单纯的数值数据，不便于直观的观察和使用，缺乏实用性。如何将实测数据进行有效的处理，使其能够规范有序的存储和简便有效的使用是面对的一个问题。

原有的处理方式通常是将数据存成数据矩阵，并借助MATLAB等工具进行分析，操作较为复杂，且缺乏空间属性与时间属性的表达。因此，需要一种新的处理方法，将海洋实测数据处理成为便于存储与使用的格式，使海洋各层的温度场数据更方便直观的表达和应用。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种海洋温度场数据处理方法，提高了海洋实测数据的利用效率，方便了人们对海洋温度场数据的观察和使用。

本发明的技术方案为：一种海洋温度场数据处理方法，如图1所示实现步骤如下：

(1)在实地测量中，获得海洋中不同位置、不同水深的温度值，将获取的所述温度值与温度值所对应的经纬度坐标记录在文本文档中，同一时刻、同一水深的数据记录在同一个文档中；每一个文档中通过插值算法生成一幅具有空间坐标系的栅格数据，从而将实测数据都转化为栅格数据；

(2)将实测数据都转化为栅格数据之后，每幅栅格数据都对应某一时刻、某一水深层的温度场数据，利用栅格图层叠加的方法，将同一时刻的所有水深层的温度场数据合成为一幅含有多个栅格层的栅格数据集，再按时间序列将所述栅格数据集集成在一起，得到一个栅格地图文档，所述栅格地图文档所描述的就是进行实测的这段时间内，实测区域内各水深层的温度场数据的情况；

(3)对栅格地图文档进行空间查询处理，空间查询处理方法采用以下三个之一：

a.点查询：对空间范围内感兴趣的位置，取某一点位进行查询，选择时间范围及所要查询的海水层数，得到该层海水温度场中这一点在所选时间范围内的温度变化曲线图，通过图表得到各海层温度场的变化情况；

b.划线查询：对空间范围内感兴趣的位置，划一条线段进行查询，选择时间范围以及所要查询的海水层数，得到该层海水温度场中所划线段的温度剖面图，通过剖面图得到各海层温度场温度剖面的变化情况；

c.区域查询：对空间范围内感兴趣的位置，选取一个矩形区域进行查询，选择时间范围以及所要查询的海水层数，可得到该层海水温度场中所选范围温度场变化图，通过温度场变化图得到各海层温度场的变化情况。

所述步骤(1)进一步的步骤如下：

(1.1)在坐标范围18°N～28°N，110°E～128°E的海区内进行实地测量，测量水面下10米处的温度值，将实测过程中获得的信号数据转化为以“经度坐标、纬度坐标、温度值”的形式存储的文本文档，数据格式如：

经度 1 纬度 1 温度值 1

经度 2 纬度 2温度值 2

经度 3 纬度 3温度值 3

……

经度 n 纬度 n温度值 n；

(1.2)将该文本数据转化成为shapefile格式的点图层数据，通过该数据将实测数据以空间范围内点的形式直观的展示出来，利用空间查询的方法，通过坐标位置等空间属性查询符合条件的数据点；也可以利用空间分析的方法绘制等温线；

(1.3)利用克里金插值的方法，将步骤b中获得的点图层矢量数据转化为反应温度场情况的栅格数据，该幅栅格数据表示的便是进行实测时、实测海区区域内、水平面下10米深度层的温度场情况。

所述步骤(2)中的栅格图层叠加方法具体如下：

ArcGIS中，任何一种物理栅格文件(如Erdas Imagine文件、ArcGIS Ascii Grid文件，Tiff文件等)经过栅格数据模型抽象在内存中都是以RasterDataset形式存在的，RasterDatset一般由至少一个波段的RasterBand组成。将波段理解为“层”的概念，那么这样RasterDatset就是由多个“层”叠加组合而成的了。所以本发明借用ArcGIS栅格数据处理中的波段合成方法，将步骤(1)中转化成的栅格数据合成为一幅含有多个栅格层的栅格数据集。

(2.1)读取步骤(1)中得到的一幅栅格数据，所述栅格数据转化成的栅格数据集RasterDataset仅有一个波段，提取该波段的RasterBand；