基于徑向基函數(shù)插值的環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化研究.pdf

1、可視化過(guò)程，是將數(shù)據(jù)信息和知識(shí)轉(zhuǎn)化為一種視覺(jué)形式，充分利用人們對(duì)可視模式快速識(shí)別的自然能力?？梢暬瘜⑷四X和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)這兩個(gè)最強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng)聯(lián)系在一起。有效的可視界面使得我們能夠觀察、操縱、研究、瀏覽、探索、過(guò)濾、發(fā)現(xiàn)、理解大規(guī)模數(shù)據(jù)，并與之方便交互，從而可以有效地發(fā)現(xiàn)隱藏在信息內(nèi)部的特征和規(guī)律。在我們這個(gè)信息日益豐富的社會(huì)，可視化技術(shù)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)已經(jīng)從根本上改變了我們表示和理解大型復(fù)雜數(shù)據(jù)的方式?？梢暬挠绊憦V泛而深入，引導(dǎo)我們獲

2、得新的洞察和有效的決策。 濟(jì)南市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站自1999年開(kāi)始進(jìn)行城市空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作，積累了大量的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)整個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量的分析和預(yù)測(cè)具有十分重要的意義。隨著空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和重點(diǎn)污染源實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)更加迅速。傳統(tǒng)的處理應(yīng)用軟件多采用二維圖表和曲線的形式，對(duì)少量的短期數(shù)據(jù)處理還可滿足目前的應(yīng)用需要。但隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)量迅速猛增，為及時(shí)有效的利用已有的信息，全面客觀

3、的反應(yīng)情況，給分析人員更直觀、方便的操作，需要提供一種新的軟件平臺(tái)來(lái)解決不斷提出的新要求。 本文討論了一個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和部分實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)，研究實(shí)現(xiàn)了多種可視化方法，利用具有優(yōu)異性能的插值方法實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視，以滿足對(duì)濟(jì)南市環(huán)境空氣質(zhì)量分析的要求，為濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)管理部門(mén)的決策提供輔助手段。 本文做的工作主要分以下幾個(gè)方面： 分析比較了若干實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的方法，重點(diǎn)對(duì)利用徑向基函數(shù)插值方法

4、的應(yīng)用環(huán)境與性能優(yōu)劣進(jìn)行了詳細(xì)的分析，運(yùn)用緊支撐徑向基函數(shù)插值方法對(duì)濟(jì)南市環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)（污染物濃度）進(jìn)行在時(shí)間和空間維度上的插值，實(shí)現(xiàn)了空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化。通過(guò)對(duì)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析，利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多空間層次的數(shù)據(jù)可視化；進(jìn)而可以在多個(gè)層面上進(jìn)行不同污染物項(xiàng)目的比較，更詳盡地揭示出污染物在城市空間的分布規(guī)律；分析現(xiàn)有空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用徑向基函數(shù)插值實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的插值擬