气象信息与电子海图叠加的研究与实现

【摘要】：随着海洋经济的不断发展,海上航运日益频繁,海洋气象环境对船舶航行安全起着举足轻重的影响,因此为船舶驾驶人员提供及时的气象信息,来掌握未来海上气象的变化显得尤为重要。GRIB数据(GRIdded Binary,二进制格点加工数据)是使用世界气象组织建议使用的表格驱动码中的一种GRIB码编写的,主要用于表示数值天气分析和预报的格点数据,并可直接作为气象信息的标准格式存档。 本文在国家船舶导航工程研究中心设计研发的电子海图显示与信息系统的基础上,利用VS2008开发工具设计并实现了气象信息与电子海图叠加的功能,完成对GRIB编码的气象信息的解析、标识并与电子海图叠加,为船舶驾驶人员提供图像清晰,操作简单的护航信息,有效地保证航线安全。 本文首先利用WTL框架设计了人机交互界面,用于实现实效时间的选择和即时信息的显示,接着为实现其功能,又相继设计了数据处理模块和数据描画模块。数据处理模块主要负责处理通过Email获取的GRIB数据,以八位组为基本单位对GRIB数据进行解析,并对解析完的数据以接口的形式对外提供调用。数据描画模块通过调用数据处理模块的接口,读取解析后的风场数据和气压数据,并对风场数据以风标的形式,按照数据格点的位置标绘到海图上,对于气压数据,则是通过调用外部的等值线COM组件,完成等压线中等压数据的计算、等压值的追踪、等压线的生成,并以一定的间隔在海图上对等压线进行标注,完成对GRIB数据的图像化和可视化的处理,实现气象信息与电子海图的叠加显示。 本文最后为了验证设计实现的结果,截取2011年一号台风在台湾附近海面活动时,一天内四个时间段的气象数据,然后对叠加完后的结果进行对比。实验结果表明,本设计思路正确,实现方法切实可行,并有一定的价值。