[发明专利]一种海底底质的动态交互可视化方法

说明书

本发明涉及一种海底底质的动态交互可视化方法，其技术特点是：根据离散底质点在电子海图上构建分区多边形；使用平滑函数对分区多边形进行分段处理；进行底质分区颜色填充；根据用户查询进行图例高亮显示和实拍图显示。本发明设计合理，其以电子海图作为底图并通过与离散底质点集结合处理，构建了更加合理的底质分区多边形；通过底质分区多边形的光滑，达到了美观的效果；通过人机交互，实现底质信息的动态查询、图例高亮和样品实拍图显示，较大提升了用户体验和认知效果，提升用户对海底构造的认知水平。

技术领域

本发明属于地球物理和海洋测绘技术领域，尤其是一种海底底质的动态交互可视化方法。

背景技术

海底底质又称海洋沉积物，通过对其勘探与研究，可以在海洋矿藏、油汽田开发、海洋环境污染监测、海洋地质活动、海洋深海作业等方面发挥重要作用。海底底质的常用表达方式为质底法和底质注记相结合。质底法，是把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各类型的分布范围，在各分区范围内填充颜色、晕线或花纹，以显示连续而布满全制图区域的现象的质的差别。

目前，底质可视化研究主要集中在以下方面：(1)根据百分比含量值和反距离权重插值法，构建底质分区柵格图(通过柵格计算，分类较粗)；(2)探讨底质的符号设计方法；(3)采用Voronoi构建海底底质多边形，作为底质分区图。现有海底底质分区图构建方法是：通过抓斗取样或者实验分析，获得一批底质点位和类型信息，然后根据各点位信息在底图上标注类型，勾绘相同底质类型的区域。这种可视化方法的缺点是未考虑自然边界，导致底质分区与实际情况有冲突。同时，目前的底质分区填充方式仅在图上静态运用颜色、晕线或花纹，虽然配有图例，但是缺乏动态交互展现方式，难以直观表达底质类型。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种海底底质的动态交互可视化方法，解决现有海底底质表达方式过于抽象的问题，实现动态交互可视化功能，改善用户体验，提升用户对海底构造的认知水平。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种海底底质的动态交互可视化方法，包括以下步骤：

步骤1、根据离散底质点在电子海图上构建分区多边形；

步骤2、使用平滑函数对分区多边形进行分段处理；

步骤3、进行底质分区颜色填充；

步骤4、根据用户查询进行图例高亮显示和实拍图显示。

进一步，所述步骤1的具体实现方法包括以下步骤：

⑴以电子海图作为底图并输入底质离散点集进行显示；

⑵在电子海图上选取生成底质分区图的外边界；

⑶以外边界为约束，利用离散底质点生成Voronoi图，构建初始分区多边形；

⑷对相邻同类型分区多边形进行合并。

进一步，所述Voronoi图由若干相接但不重叠的分区多边形组成，每一分区包含了一个底质点。

进一步，所述分区多边形之间具有共同边，该分区多边形的拓扑结构表包括：多边形表、边表和结点表。

进一步，所述多边形表结构至少包含多边形ID、边ID和底质类型；所述边表结构至少包含边ID、第一结点ID、第二结点ID、第一关联多边形和第二关联多边形；所述结点表至少包含结点ID、坐标X和坐标Y。

进一步，所述步骤⑷的具体实现方法为：根据底质类型对多边形表进行排序，得到分组后的分区多边形；对每一组分区多边形，判断第一关联多边形或第二关联多边形中有一个ID不属于本组多边形ID，视为该分组的合并边界边，将合并边界边依次串联构成合并后的分区多边形，并更新多边形表、边表和节点表。