本发明涉及气象预报，尤其涉及一种天气雷达数据三维可视化方法。
背景技术：
1、天气雷达，是气象雷达的一种，是监测和预警强对流天气的主要工具，其工作原理是通过发射一系列脉冲电磁波，利用云雾、雨、雪等降水粒子对电磁波的散射和吸收，为探测降水的空间分布和铅直结构，并以此为警戒跟踪降水系统。雷达发出的电磁波投射到云雨粒子上时产生散射电磁波，其中后向散射的电磁波被雷达所接收，这就是雷达回波。
2、天气雷达需要通过扫描各个高度层(准确来说，是通过调节雷达扫描的仰角)的大气，以获取各层大气的物理状况。因此天气雷达的数据是由多层体扫数据构成，每层的数据点约为40万个点，按20层数据计算约800万个点，将800万点在三维空间展示对计算性能和可视化渲染性能都是非常耗时的。目前已有的空间三维曲面分析，运行量巨大，渲染后有过于平滑失真的情况，云团分散时容易出现分析出的云团形状错误的情况，这都是因为天气雷达数据量巨大所造成的。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种天气雷达数据三维可视化方法，极大的缩减了参与计算的数据量，同时保证气象分析的业务需求。
2、为实现上述目的，本发明可以通过以下技术方案予以实现：
3、一种天气雷达数据三维可视化方法，包括以下步骤：
4、获取天气雷达回波反射率数据值；
5、对天气雷达回波反射率数据值进行预处理；
6、以预处理后的天气雷达回波反射率数据值建立初始三维网格；
7、聚集在一起的同值网格点将其内部数据剔除；
8、建立对同值网格点的序列输出；
9、根据序列输出分层次地加载并渲染空间网格点。
10、进一步地，所述对天气雷达回波反射率数据值进行预处理包括以下步骤：
11、获取5dbz到75dbz之间的天气雷达回波反射率数据值；
12、对天气雷达回波反射率数据值进行间隔取值，每间隔5dbz分割为一个刻度值；
13、所分割出来的刻度值作为初始三维网格的网格点数据值。
14、进一步地，所述对天气雷达回波反射率数据值进行预处理包括以下步骤：
15、对天气雷达回波反射率数据值按风险等级进行分类；
16、第一等级的回波反射率数据值为g1，0dbz<g1≤22dbz；第二等级的回波反射率数据值为g2，22dbz<g2≤35dbz；第三等级的回波反射率数据值为g3，35dbz<g3≤50dbz；第四等级的回波反射率数据值为g4，g4>50dbz；每一等级的回波反射率数据值作为初始三维网格的网格点数据值。
17、进一步地，所述以预处理后的天气雷达回波反射率数据值建立初始三维网格的步骤包括：
18、以雷达返回的高度为第一维度z，经度为第二维度x，纬度为第三维度y；
19、以预处理后的天气雷达回波反射率数据值作为三维网格格点的值；
20、建立初始三维网格。
21、进一步地，所述聚集在一起的同值网格点将其内部数据剔除包括以下步骤：
22、定位到一网格点；
23、判断该网格点与其周边网格点的数值是否相同；
24、当周边网格点与该网格点的数值都相同时，则认为该网格点被同值包围，将该网格点设置为空；
25、当周边网格点不全与该网格点的数值相同时，则认为该网格点不被同值包围，该网格点数值不变；
26、用相同步骤遍历所有网格点。
27、进一步地，每个网格点周边的点通过对x、y、z坐标值加1或减1快速定位索引。
28、进一步地，所述建立对同值网格点的序列输出包括以下步骤：
29、相同数值的集合vm＝{v1,v2,...vm},
30、任意同值v网格点采用二维数组存储数值相同网格点:v＝[[x1、y1],...,[xn、yn]]，其中x为经度坐标，y为纬度坐标，以此建立对同值网格点的序列输出；
31、相同数值的集合vm对应的同值网格点序列表示如下：
32、
33、进一步地，所述建立对同值网格点的序列输出时，每个同值网格点序列单独保存。
34、进一步地，所述根据序列输出按数值分层次地加载并渲染空间网格点的步骤包括：
35、根据序列输出，按vm的数值大小，优先加载数值大的网格序列进行渲染，采用高数值暖色调、低透明度，低数值冷色调、高透明度的策略，按数值分层次地加载并渲染空间网格点。
36、进一步地，基于webgl利用显卡加速渲染实现多层值的分层渲染效果。
37、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
38、本发明根据气象业务实际需求，剔除了业务不关注的数据点，可节省大量的三维网格点，极大的缩减了参与计算的数据量，同时保证气象分析的业务需求。本发明采用多数据层逐层渲染的方式，很好的还原了云层团雾的效果，可以优先渲染关键数值层，对快速开展业务分析提供更好的支撑。
1.一种天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述对天气雷达回波反射率数据值进行预处理包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述对天气雷达回波反射率数据值进行预处理包括以下步骤：
4.根据权利要求2或3所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述以预处理后的天气雷达回波反射率数据值建立初始三维网格的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述聚集在一起的同值网格点将其内部数据剔除包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，每个网格点周边的点通过对x、y、z坐标值加1或减1快速定位索引。
7.根据权利要求1所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述建立对同值网格点的序列输出包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于：所述建立对同值网格点的序列输出时，每个同值网格点序列单独保存。
9.根据权利要求8所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，所述根据序列输出按数值分层次地加载并渲染空间网格点的步骤包括：
10.根据权利要求9所述的天气雷达数据三维可视化方法，其特征在于，基于webgl利用显卡加速渲染实现多层值的分层渲染效果。
