一种基于栅格的时空大数据可视化方法及可视化系统与流程

本发明涉及一种数据可视化方法及系统，尤其是涉及一种基于栅格的时空大数据可视化方法及可视化系统。

背景技术：

在传统的时空大数据可视化方法中，基于栅格数据的可视化是一种重要的技术手段。栅格是用来处理时空大数据的重要数据格式，可以存储离散数据，表示土地利用或土壤数据等特征。在国土、气象领域栅格数据的处理显示技术已经有了广泛的应用。

在现有b/s架构的gis系统中，栅格数据的可视化主要有三种方式，其一为将栅格数据生成为图片，在浏览器中将图片配准到实际的地理位置做展示，随着gis系统地图的放大，图片会失真；其二为通过后端的服务，实时请求加载当前gis系统中显示的地理范围的栅格数据图片，虽然不会出现失真的情况，但是存在频繁的网络数据交换，性能较低，在浏览栅格数据时存在一定的延时，用户体验不佳。其三为将栅格数据矢量化，用矢量数据来展示栅格，该方法需要将栅格数据转换为矢量数据，存在数据转换难度高的问题，原始栅格数据与转换后的矢量数据在实际应用的时候存在相对割裂的问题。

另外，现行的这三种方式，都需要使用专业的软件支撑。在服务器端需要安装arcgis、supermap等专业化软件，需要专业的技术人员参与软件的安装，后台服务的发布，整个系统的环境复杂，并且由于这些专业化软件都是私有产品，需要购买，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实时性好、用户体验佳的基于栅格的时空大数据可视化方法及可视化系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于栅格的时空大数据可视化方法，该方法仅在浏览器端处理，包括以下步骤：

获取栅格数据；

基于接收到的第一交互指令，对所述栅格数据进行附加图示计算，所述附加图示包括等值线和/或等值面；

基于所述栅格数据渲染获得对应的栅格图形；

基于接收到的第二交互指令，在所述栅格图形上叠加渲染所述附加图示。

进一步地，以二进制格式获取所述栅格数据。

进一步地，在获取栅格数据后，将所述栅格数据存储于浏览器端的本地存储器中。

进一步地，所述第一交互指令包括是否计算附加图示指令、附加图示类型指令和附加图示计算参数指令。

进一步地，进行所述附加图示计算时，采用插值算法进行平滑处理。

进一步地，渲染所述栅格图形时，采用插值算法对栅格数据进行平滑处理。

进一步地，所述插值算法为双线性插值算法，且在边缘区域以及数据缺失区域采用线性插值算法。

进一步地，渲染所述栅格图形时，基于第三交互指令获得配色数据，将所述配色数据叠加至栅格图形上。

进一步地，采用基于h5的canvas画布渲染所述栅格图形和/或附加图示。

本发明还提供一种基于栅格的时空大数据可视化系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器调用所述计算机程序执行如所述可视化方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明在浏览器端实现，方便获取交互指令，实时性高，用户体验佳。

2、本发明能够方便地在栅格图形上叠加渲染等值线和等值面，使数据融合显示，提高用户体验。

3、本发明采用二进制格式获取栅格数据，加速加载数据的性能。

4、本发明在获取栅格数据后进行本地存储，在展示一份相同的栅格数据时，对同一份栅格数据的渲染过程全程离线，只需通过网络交换一次原始数据，没有频繁的网络请求，实时响应度高，提升用户体验。

5、本发明在计算和渲染处理时，对等值线、等值面和栅格图形等均进行平滑处理，优化边缘区域的平滑效果，显示效果佳。

6、本发明能实时修改计算参数、配色方案，满足用户个性化需求。

7、本发明采用b/s模式，不受限于客户端平台使用的硬件及操作系统，具有良好的拓展性。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例提供一种基于栅格的时空大数据可视化方法，该方法仅在浏览器端处理，包括以下步骤：

1)获取栅格数据。本实施例中，以二进制格式获取栅格数据，加速加载数据的性能，适配gis系统中不同的地图范围。在获取栅格数据后，将栅格数据存储于浏览器端的本地存储器中，在展示一份相同的栅格数据时，只需通过网络交换一次原始数据，没有频繁的网络请求，实时响应度高。

2)基于接收到的用户输入的第一交互指令，对栅格数据进行附加图示计算，附加图示包括等值线和/或等值面。

本实施例中，第一交互指令包括是否计算附加图示指令、附加图示类型指令和附加图示计算参数指令，实现实时计算。

进行附加图示计算时，采用插值算法进行平滑处理。本实施例中，可以采用多种插值算法进行平滑处理。

3)基于栅格数据渲染获得对应的栅格图形。渲染栅格图形时，采用插值算法对栅格数据进行平滑处理。

本实施例中，插值算法为双线性插值算法，且在边缘区域以及数据缺失区域采用线性插值算法，保证边缘区域的平滑效果。

本实施例中，渲染栅格图形时，基于用户输入的第三交互指令获得配色数据，将配色数据叠加至栅格图形上，动态调整渲染结果。

4)基于接收到的用户输入的第二交互指令，在栅格图形上叠加渲染附加图示。

该可视化方法还可包括：基于接收到的第四交互指令，重新执行步骤3)和4)，实现不同图形范围的渲染。

本实施例中，第二交互指令包括是否叠加附加图示和附加图示的类型。

本实施例中，采用基于h5的canvas画布渲染栅格图形和/或附加图示，能够高性能的绘制复杂图形(响应时间低于1.5秒)，无需后台服务支撑，无需网络交互，能够对于用户设置的等值线、等值面的计算参数，栅格图形、等值线、等值面的配色方案可以做到实时响应，提升整体的用户体验，满足用户的个性化需求。

上述基于栅格的时空大数据可视化方法的某一具体实现过程如下：

步骤401：浏览器端向后端请求栅格数据；

步骤402：等待和接收后端反馈的栅格数据；

步骤403：判断是否已接收栅格数据，如果成功，执行步骤405；如果不成功，执行步骤404；

步骤404：判断是否超时，如果超时，执行步骤401，如果不超时，执行步骤402；

步骤405：判断是否计算等值线，如果计算执行步骤406，如果不计算执行步步骤407；

步骤406：计算栅格的等值线；

步骤407：判断是否计算等值面，如果计算执行步骤408，如果不计算执行步骤409；

步骤408：计算栅格的等值面；

步骤409：渲染栅格图形；

步骤410：判断是否需要渲染等值线，如果需要渲染执行步骤411，如果不需要渲染执行步骤412；

步骤411：渲染等值线；

步骤412：判断是否需要渲染等值面，如果需要渲染执行步骤413，如果不需要渲染执行步骤414；

步骤413：渲染等值面；

步骤414：判断是否更新图形范围，如果需要更新执行步骤409，不需要则执行步骤415；

步骤415：判断是否结束绘制，若是，则结束，若否，则返回步骤414。

实施例2

本实施例提供一种基于栅格的时空大数据可视化系统，包括处理器和存储器，存储器存储有计算机程序，处理器调用计算机程序执行如实施例1所述的可视化方法的步骤。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由本发明所确定的保护范围内。