[发明专利]一种面向流向特征的基于角度跟踪的海流矢量场可视化方法

权利要求书

1.一种面向流向特征的基于角度跟踪的海流矢量场可视化方法，其特征在于：网络服务系统后台程序读取海流矢量场数据文件，采用3×3窗口沿角度正向跟踪与反向跟踪提取整个海流矢量场的流向线数据，并将结果以WKT文的格式传回给网络服务系统前端程序，网络服务系统前端程序对流向线数据进行映射绘制，并动态叠加到海洋大环境基础背景数据中进行显示，具体步骤如下：

步骤1，网络服务系统后台程序周期性地接收海流矢量场数据，所述场数据为格式统一的规则网格数据，每个网格单元点表示单个海流矢量；

步骤2，网络服务系统后台程序对海流矢量场数据进行初始化设置，包括设置跟踪的偏转角度阈值、最短流向线上点的数量阈值，并将整个海流矢量场的所有网格单元点设置为未访问；

步骤3，网络服务系统后台程序依次遍历海流矢量场中的网格单元点，若该网格单元点标记为已访问，则重新选取下一个网格单元点，否则，将该网格单元点作为种子点进行角度跟踪，所述角度跟踪过程包括正向跟踪、反向跟踪和舍弃判定几个环节，从而得到一条连续的流向线；

步骤4，重复步骤3，直到按照行优先次序遍历完海流矢量场中的所有网格单元点，此时已获得整个海流矢量场的流向线集合；

步骤5，网络服务系统后台程序将获得的所有流向线集合传回给络服务系统前端程序；

步骤6，网络服务系统前端程序根据接收到的流向线集合，将流向线集合中每条流向线上的网格单元点处的海流矢量均映射为矢量箭头，同时对矢量箭头长度做缩短变换，并将绘制完成的矢量箭头动态叠加到前端海洋大环境基础背景数据中进行显示；

所述步骤3中，将该网格单元点作为种子点进行角度跟踪的方法具体如下：

步骤a，标记种子点为已访问，并将该种子点作为当前矢量；

步骤b，从当前矢量，即种子点开始正向跟踪，按照网格的邻接关系在3×3窗口中寻找下一位置还未访问、与当前矢量的夹角在偏转角度阈值范围内且夹角最小的网格单元点处的海流矢量作为合法后继矢量，将得到的后继矢量处的网格单元点标记为已访问，并将该后继矢量作为新的当前矢量，继续循环迭代跟踪其后继矢量，直到不存在合法的后继矢量或当前矢量已经到达海流场网格的边界；

步骤c，从当前矢量，即种子点开始反向跟踪，按照网格的邻接关系在3×3窗口中寻找上一位置还未访问、与当前矢量的夹角在偏转角度阈值范围内且夹角最小的网格单元点处的海流矢量作为合法前驱矢量，将得到的前驱矢量处的网格单元点标记为已访问，并将该前驱矢量作为新的当前矢量，继续循环迭代跟踪其前驱矢量，直到不存在合法的前驱矢量或当前矢量已经到达海流场网格的边界；

步骤d，在正向跟踪和反向跟踪结束后，对提取出来的流向线做舍弃判定：如果流向线上的点数量小于设定的阈值，则舍弃该条流向线，并将该条流向线上经过的网格单元点重新设置为未访问。