● 摘要
摘 要
近年来，随着国家经济稳步增长，各种高新技术的应用，无论是给国家发展还是日常生活都带来极大的便利，但也带来诸如PM2.5、粉尘、烟尘、尾气等以碳氧化物和硫氧化物为主的大气污染。对这些大气污染数据以及污染扩散态势进行分析、处理，利用可视化方法显示污染的强度和扩散态势，将对人类的健康以及环境问题的预防和治理极为重要。
本文主要以大气污染扩散的态势分布及实时可视化为目标，研究了处理地形数据和污染数据的方法，构建了支持多分辨率显示的三维地形平台，实现了对污染物通过等值线、等值面和粒子系统等不同的可视化显示方式来展现污染强度和扩散态势的绘制方法，开发了一套支持大气污染扩散的态势分布及实时可视化的原型系统并进行了验证。
首先，本文在数据处理方面，针对地形数据研究了对地形数据进行分块和对地形纹理数据读取的方法，针对污染数据，在研究对比各种数据处理方法的基础上，选择采用空间Kriging数据插值算法来进行数据的处理，并详细介绍了数据处理的过程；其次，研究了进行数据可视化的方法，并分别研究了各种可视化方法的理论基础和实现方法；随后，构建了数据与纹理的解析映射与可视化结构，完成了地形纹理的映射，构建了三维地形平台，并在所构建的三维地形平台上实现对污染物的污染强度和扩散态势的可视化显示；最后，在上述研究基础上，设计并实现了大气污染扩散的态势分布及实时可视化的原型系统，列出了系统的功能设计、架构设计、类设计、主要数据结构设和界面设计等，并给出了系统的应用实例。
应用实例表明，本系统可以在三维空间中的多个角度在不同的显示模式和不同的气象参数和地形参数的条件下对污染区域的污染状况进行不同的可视化处理，能够在污染区域实现污染物的多种形式的可视化显示，可以为用户提供一种可靠且具有指导意义的可视化分析工具。
关键词：大气污染，污染强度，扩散态势，可视化
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