1. 本选题研究的目的及意义
随着气象观测技术的进步和数值天气预报模型的发展，气象数据呈现出爆炸式增长的趋势。
如何有效地分析、理解和应用这些海量的气象数据，成为气象领域亟待解决的关键问题。
传统二维气象图表的表达能力有限，难以直观地展示复杂的气象现象和地理环境之间的关系。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着计算机图形学、地理信息系统和可视化技术的快速发展，三维气象地理环境可视化成为了国内外研究的热点。
国内学者在气象数据三维可视化方面取得了一定的成果。
例如，[文献1]利用虚拟地理环境和OpenGL技术，构建了三维气象场可视化系统，实现了对温度、湿度等气象要素的动态模拟。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.气象地理数据处理:-研究常见气象数据格式（如GRIB、NetCDF）和地理数据格式（如Shapefile、GeoTIFF）的特点及读取方法。
-对气象数据和地理数据进行预处理，包括数据清洗、格式转换、坐标系统一等操作。
-根据可视化需求，对气象数据进行插值计算和网格化处理，为三维可视化做好数据准备。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤：
1.文献调研和资料收集:-查阅国内外相关文献，了解气象地理环境三维可视化的研究现状、发展趋势以及关键技术。
-收集整理气象数据和地理数据，包括气象观测数据、数值预报数据、地形数据、影像数据等。
2.技术框架设计与实现:-研究VTK框架的架构、功能和使用方法，重点关注数据处理、三维建模、可视化渲染等模块。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.气象地理要素融合可视化:-突破传统气象可视化局限于单一要素的现状，将气象要素与地理环境信息进行融合可视化，实现更直观、全面的展示。
2.基于VTK的多样化可视化方法:-充分利用VTK强大的可视化功能，结合不同气象要素的特点，探索和应用多种可视化方法，例如等值面、体渲染、矢量场、粒子系统等，提升可视化效果和表达能力。
3.交互式分析功能:-开发交互式分析工具，例如缩放、旋转、平移、查询、剖切等，使用户能够自由地对三维场景进行操作和分析，提高数据探索和分析效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 黄春,万波,郭英,等.基于VTK与OSG的气象数据三维可视化系统研究[J].气象科技,2017,45(05):921-929.
2. 张磊,王立,李彦,等.基于VTK和Python的海洋要素三维可视化平台构建[J].海洋预报,2022,39(01):91-98.
3. 郭庆胜,张秀英,李晓天,等.基于VTK的雷达拼图及三维可视化系统设计与实现[J].气象科技,2018,46(01):161-168.
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