一种气象预报等值线图更新方法及系统

摘要

本发明适用于计算机领域，提供了一种气象预报等值线图更新方法及系统，所述方法包括如下步骤：获取气象数值预报数据，根据所述气象数值预报数据绘制等值线；对所述等值线围成的区域进行颜色填充，生成等值线图；接收用户输入的等值线图编辑指令，根据所述等值线图编辑指令对所生成的等值线图进行更新。本发明实施例，通过数值天气预报生成的气象数据绘制出的等值线图，进行更新、修正，降低了根据数值天气预报生成的气象信息与实际气象信息的偏差，使生成的气象信息更接近真实。

说明书

技术领域

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种气象预报等值线图更新方法及系统。

背景技术

随着科技水平的提高，我国天气预报已进入了数值天气预报时代。数值天气预报(Numerical Weather Prediction)是指根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。这种大气运动状态和天气现象，可以用等值线图来表示。

等值线图又称等量线图，是以相等数值点的连线表示连续分布且逐渐变化的数量特征的一种图型，是用数值相等各点联成的曲线(即等值线)在平面上的投影来表示被摄物体的外形和大小的图。

现有的气象预报，根据数值天气预报模式生成的气象数据绘制等值线图，这种数值天气预报是一种定量和客观的预报，得到的等值线图所反映的气象信息与实际气象信息存在较大偏差，降低了气象预报的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种气象预报等值线图更新方法，旨在解决根据数值天气预报生成的气象数据，绘制出的等值线图所反映的气象信息与实际气象信息存在较大偏差，降低了气象预报的准确性的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种气象预报等值线图更新方法，所述方法包括如下步骤：

获取气象数值预报数据，根据所述气象数值预报数据绘制等值线；

对所述等值线围成的区域进行颜色填充，生成等值线图；

接收用户输入的等值线图编辑指令，根据所述等值线图编辑指令对所生成的等值线图进行更新。

本发明实施例还提供一种气象预报等值线图更新系统，所述系统包括：

等值线绘制单元，用于获取气象数值预报数据，根据所述气象数值预报数据绘制等值线；

等值线图生成单元，用于对所述等值线围成的区域进行颜色填充，生成等值线图；以及

等值线图更新单元，用于接收用户输入的等值线图编辑指令，根据所述等值线图编辑指令对所生成的等值线图进行更新。

本发明实施例，通过对数值预报生成的气象数据绘制的等值线，进行更新、修正，降低了根据数值天气预报生成的气象信息与实际气象信息的偏差，并自动生成区域气象数据信息，提高等值线图的可读性，为气象预报工作带来方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的绘制气象预报等值线图方法示意图；

图2为本发明实施例提供的过滤等值点的流程图；

图3为本发明实施例提供的变更等值点坐标的流程图；

图4为本发明实施例提供的获取等值线的流程图；

图5为本发明实施例提供的删除等值点坐标的流程图；

图6为本发明实施例提供的更新闭合区域等值线上所有等值点的坐标的流程图；

图7为本发明实施例提供的删除等值线的流程图；

图8为本发明实施例提供的增加新等值线区域的流程图；

图9为本发明实施例提供的绘制气象预报等值线图系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过对根据数值天气预报生成的等值线进行更新、修正，降低了等值线所反映的气象信息与实际气象信息的偏差。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的气象预报等值线图更新方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，获取气象数值预报数据，根据气象数值预报数据绘制等值线；

在本发明实施例中，等值线绘制方法采用矩形网格法。

在本发明的其他实施例中，等值线绘制方法还可以采用三角网法。

在步骤S102中，对根据气象数值预报数据绘制等值线上的部分等值点进行过滤，减少等值点数量；

作为本发明的一个实施例，在等值线图更新过程中，需要变更等值点的坐标。由于等值点数量多，变更某个等值点坐标，仍不易改变等值线图中填充区域的形状，因此需要过滤部分等值点。

在步骤S103中，等值线围成的区域进行颜色填充，然后生成等值线图；

作为本发明的一个实施例，当等值线为闭合曲线时，对该等值线的等值点围成的区域填充。

作为本发明的另一实施例，当等值线为非闭合曲线时，需要填充的区域由等值线和矩形边界围成。

在本发明实施例中，矩形边界为数值预报生成的数据中，最大经度、最小经度、最大纬度和最小纬度的围成的区域。

在本发明实施例中，根据等值线上的等值点值对应的填充颜色，对不同的等值线区域，分别填充相对应的颜色。

在步骤S104中，接收用户输入的等值线图编辑指令，根据所述等值线图编辑指令对所生成的等值线图进行更新；

在本发明实施例中，对等值线图进行更新的步骤可以为如下五种步骤之一，或者任意组合：

更新等值点坐标、删除等值点坐标、更新闭合区域等值线上所有等值点坐标、删除等值线，或者增加等值线区域。

在步骤S105中，根据更新后的等值线，生成等值线图和各行政区域气象数据的文字信息。

作为本发明的一个实施例，根据划分的行政区域和等值线图计算出该区域的气象数据，如风力信息的风力等级等信息。

具体计算方法为：读取图片中某行政区域中所有像素，与等级表中所标识的颜色进行匹配，输出匹配结果，并输出该行政区域有多少种等级，并生成等级信息。

在本发明实施例中，生成等值线图的同时，有各行政区域气象数据的文字信息输出，提高等值线图的可读性。

参考图2，过滤等值线上的部分等值点的步骤，具体包括如下几个步骤：

在步骤S201中，配置等值点过滤系数为变量i，并读取过滤系数i中的值；

在本发明实施例中，过滤系数i可以为供用户配置的系统参数，用于对等值线上所有等值点进行过滤、筛选。

在步骤S202中，获取等值线中等值点个数，存入等值点数m中，并对每一等值点标引一序号；

在步骤S203中，判断m/i是否大于设定值；

在本发明实施例中，可以设置m/i大于5，过滤后的等值线剩余点数最少有6个。对于非闭合曲线的起点和终点均在边界上，这两个点设定为不可过滤，剩余4个点可进行更新、修正。

在本发明其他实施例中，还可以设置m/i大于其他数值，可根据等值线上的等值点个数判断设定。

若是，进入步骤S204中，启用等值点过滤功能，保留等值线上的起点、终点以及序号为i的倍数的等值点；

当等值线为非闭合曲线时，起点与终点不同。

当等值线为闭合曲线时，起点与终点相同。

若不是，进入步骤S205中，将过滤系数i的值减1后，转入步骤S203中，继续执行以下步骤。

图3示出了本发明实施例提供的更新等值点坐标的实现流程，通过更新等值点坐标，实现对依据气象数据绘制的等值线图进行更新，详述如下：

在步骤S301中，获取需要更新的等值线；

在步骤S302中，获取等值点的初始坐标，配置为(x₀，y₀)，并随着光标坐标的变化，将等值点的坐标实时更新为光标坐标；

在进行等值点坐标变更时，光标坐标与需要更新的等值点坐标相同时，此时光标图标变为手型。然后接收单击指令，随光标坐标的变化，将等值点坐标更新。

在步骤S303中，接收等值线更新指令，将等值线围成的区域随着更新的等值点坐标进行更新；

在步骤S304中，对更新后的等值线围成区域进行颜色填充。

参考图4，获取需要更新的等值线的具体流程如下：

在步骤S401中，读取等值线上等值点，并记录每个等值点的坐标；

在步骤S402中，接收用户选取指令，并记录通过所述用户选取指令选取的点坐标，根据选取的点坐标和距离选取的点坐标最近的等值点坐标，计算两坐标间的距离；

在步骤S403中，判断两坐标间距离的平方的值是否在100*过滤系数i的值范围内；

若是，进入步骤S404中，读取该等值点所属等值线上所有等值点，将该等值线上的所有等值点，标记为红色方格。

若不是，转入步骤S402中，继续执行后续步骤。

在本发明实施例中，用户选取等值点可以采用鼠标的方式双击。

在本发明的其他实施例中，用户选取等值点还可以采用键盘或者触摸屏等方式进行双击。

图5示出了本发明实施例提供的删除等值点坐标的实现流程，通过删除等值点，实现对依据气象数据绘制的等值线图进行更新，详述如下：

在步骤S501中，获取需要更新的等值线；

在步骤S502中，获取待删除的等值点在等值线上的序号；

在步骤S503中，删除该序号对应的等值点。

图6示出了本发明实施例提供的更新闭合区域等值线上所有等值点的坐标的实现流程，通过更新闭合区域等值线上所有等值点的坐标，实现对依据气象数据绘制的等值线图进行更新，详述如下：

在步骤S601中，获取需要更新的等值线；

在步骤S602中，接收选定等值线区域指令，获取光标初始坐标，配置为(x₀，y₀)，记录光标变动的实时坐标，配置为(x₁，y₁)；

在步骤S603中，读取获取的等值线上所有等值点坐标，将所有等值点对应的X轴坐标加上(x₁－x₀)的值，所有等值点对应的Y轴坐标加上(y₁－y₀)的值，得到所有等值点的新坐标。

在本发明实施例中，(x₀，y₀)分别为所述光标初始坐标的X轴和Y轴的值，(x₁，y₁)分别为所述光标变动时坐标的X轴和Y轴的值。

该过程实现了对闭合等值线区域的整体坐标变更。

图7示出了本发明实施例提供的删除等值线的实现流程，通过删除等值线，实现对依据气象数据绘制的等值线图进行更新，详述如下：

在步骤S701中，获取需要更新的等值线；

在步骤S702中，接收删除等值线指令，删除该等值线。

图8示出了本发明实施例提供的增加等值线区域的实现流程，通过增加新的区域，实现对依据气象数据绘制的等值线图进行更新。

因气象数据绘制成的等值线图，缺少一种气象要素的等级区域。该气象要素可以为风力要素，或者降雨量要素。则需要增加该区域值的等值线，本发明提供的增加等值线区域的实现流程，详述如下：

在步骤S801中，读取气象要素的等级数；

在步骤S802中，增加气象要素的等级数值对应的多个等值点，并以红色方框标记；

在步骤S803中，接收连接等值点指令，将增加的等值点连接生成新的等值线，并根据等级数值查找对应的填充颜色，将填充颜色填充至新的等值线围成的区域。

在本发明实施例中，较全面的提供了对等值线图的更新功能，提高气象数据绘制出的等值线图的精确度，并自动生成各行政区域的气象数据文字信息，提高等值线图的可读性。

图9示出了本发明实施例提供的绘制气象预报等值线图系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

气象预报等值线图更新系统包括：等值线绘制单元10，等值线图生成单元30，等值线图更新单元40。

等值线绘制单元10获取气象数据，根据气象数据绘制等值线。

在本发明实施例中，等值线绘制单元10采用矩形网格法进行等值线绘制；在本发明的其他实施例中，等值线绘制单元10还可以采用三角网法进行等值线绘制。

在等值线绘制单元10绘制完等值线后，由等值线图生成单元30通过边界扫描法对等值线围成的区域进行颜色填充。

作为本发明的一个实施例，当等值线为闭合曲线时，对该等值线的等值点围成的区域填充。

作为本发明的另一实施例，当等值线为非闭合曲线时，需要填充的区域由等值线和矩形边界围成。

在本发明实施例中，矩形边界为数值预报生成的数据中，最大经度、最小经度、最大纬度和最小纬度围成的区域。

在本发明实施例中，根据等值线上的等值点值对应的填充颜色，对不同的等值线区域，分别填充相对应的颜色。

等值线图更新单元40对已进行颜色填充的等值线图进行更新。

作为本发明的一个实施例，气象预报等值线图更新系统还可以包括：信息生成单元50。

信息生成单元50根据更新后的等值线，生成等值线图和各行政区域气象数据的文字信息。

作为本发明的一个实施例，气象预报等值线图更新系统还可以包括：等值点过滤单元20。

通过等值点过滤单元20过滤等值线上的等值点。

在本发明实施例中，等值点过滤单元20包括：过滤系数存储单元201、等值点个数存储单元202、等值点编号单元203、过滤控制单元204和等值点过滤单元205。

过滤系数存储单元201将等值点过滤系数配置为变量i，并读取过滤系数i中的值。等值点个数存储单元202获取等值线中等值点的个数，存入等值点数m中。等值点编号单元203对等值线上的所有等值点进行序号标引。

过滤控制单元204调取过滤系数存储单元201中i的值，与等值点个数存储单元202中m的值，检测判断m/i是否大于设定值。

如果m/i>设定值时，过滤控制单元204输出过滤指令至等值点过滤单元205，等值点过滤单元205保留等值线上的起点、终点及等值点序号为i的倍数的等值点；

如果m/i<＝设定值时，所述过滤控制单元204向过滤系数存储单元201发出指令，将过滤系数存储单元201中i的值减1，然后在过滤控制单元204中判断m/i的值。

在本发明实施例中，可以设置m/i大于5，过滤后的等值线剩余点数最少有6个。对于非闭合曲线的起点和终点均在边界上，这两个点设定为不可过滤，剩余4个点可进行更新、修正。

在本发明其他实施例中，还可以设置m/i大于其他数值，可根据等值线上的等值点个数判断设定。

作为本发明的一个实施例，等值线更新单元40可以根据不同的功能单元，实现不同方式的更新。等值线更新单元40的功能单元包括如下之一，或者任意组合：

等值点坐标更新单元402、等值点坐标删除单元403、闭合区域等值线上所有等值点坐标更新单元404、等值线删除单元405和等值线区域增加单元406。

作为本发明的一个实施例，等值线更新单元40还包括等值线获取单元401，获取需要更新的等值线。

等值线获取单元401包括：等值点坐标存储单元4011、坐标记录单元4012、距离计算单元4013和距离检测单元4014。

等值点坐标存储单元4011读取需要更新的等值线上的每个等值点坐标。通过坐标记录单元4012接收用户选取指令，通过用户选取指令选取等值点并记录等值点的坐标。由距离计算单元4013读取等值点坐标存储单元4011与坐标记录单元4012记录的坐标值，并计算选取点坐标和距离双击点最近的等值点坐标的距离。将距离输出至距离检测单元4014，判断该距离的平方的值是否在100*过滤系数i的值范围内，若在其范围内，则读取双击点最近的等值点所属的等值线，并将等值线上的所有等值点，并标记为红色方格。

在本发明实施例中，用户选取等值点可以采用鼠标的方式双击。

在本发明的其他实施例中，用户选取等值点还可以采用键盘或者触摸屏等方式进行双击。

作为本发明的一个实施例，等值点坐标更新单元402包括：坐标更新单元4021和等值线区域更新单元4022。

在等值线获取单元401获取待更新的等值线后，由坐标更新单元4021选定需要更新的等值点，并读取等值点的初始坐标，将所述等值点的初始坐标，实时更新为光标坐标。

在本发明实施例中，在进行等值点坐标变更时，光标坐标与需要更新坐标的红色方格等值点相同时，此时光标图标变为手型。然后随光标坐标的变化，将等值点坐标更新。

等值线区域更新单元4022根据更新后的等值点坐标，将等值线围成的区域更新，并对更新区域进行颜色填充。

作为本发明的又一实施例，在等值线获取单元401获取待更新的等值线后，由等值点坐标删除单元403获取待删除的等值上的等值点序号，并删除等值点序号对应的等值点。

作为本发明的又一实施例，在等值线获取单元401获取待更新的等值线后，通过闭合区域等值线上所有等值点坐标更新单元404对等值线区域进行更新。

更新闭合区域等值线上所有等值点坐标单元404包括：坐标更新单元4041和闭合区域更新单元4042。

其中坐标更新单元4041记录光标的初始坐标为(x₀，y₀)，随光标的变动，再次记录光标的坐标为(x₁，y₁)。

闭合区域更新单元4042读取被选定的等值线上所有等值点坐标，将所有等值点对应的X轴坐标加上(x₁－x₀)的值，所有等值点对应的Y轴坐标加上(y₁－y₀)的值，得到所有等值点的新坐标。

作为本发明的又一实施例，在等值线获取单元401获取待更新的等值线后，由删除等值线单元405进行等值线删除操作。

等值线删除单元405根据删除等值线指令，删除需要更新的等值线。

作为本发明的又一实施例，因气象数据绘制成的等值线图，缺少一种气象要素的等级区域。该气象要素可以为风力要素，或者降雨量要素。则需要等值线区域线增加单元406增加该区域值的等值线。

增加等值线区域线单元406包括：气象要素等级数单元4061、等值点增加单元4062、连线单元4063和颜色填充单元4064。

其中，气象要素等级数单元4061存储各气象要素等级数信息。等值点增加单元4062读取气象要素等级数单元4061中气象要素等级数的值，并增加气象要素等级数的值对应的等值点，并以红色方框标识。通过连线单元4063将增加的等值点连接成新的等值线，由颜色填充单元4064，根据等级数值查找对应的填充颜色，将填充颜色填充至新的等值线围成的区域。

在本发明实施例中，较全面的提供了对等值线图的更新功能，提高气象数据绘制出的等值线图的精确度。

作为本发明的一个实施例，信息生成单元50根据划分的行政区域和等值线图计算出该区域的气象数据，如风力信息的风力等级等信息，输出气象预报文字信息。

信息生成单元50包括：像素读取单元501、像素读取单元502和信息输出单元503。

像素读取单元501读取等值线图片中某一行政区域中所有像素。通过颜色匹配单元502将读取的像素与等级表中所标识的颜色进行匹配，得到匹配结果。由信息输出单元503根据匹配结果，生成该行政区域等级种类，并根据等级种类输出气象数据的文字信息。

本发明实施例，通过对数值预报生成的气象数据绘制的等值线，进行更新，降低了等值线所反映的气象信息与实际气象信息的偏差，并自动生成区域气象数据信息，提高等值线图的可读性，为气象预报工作带来方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。