1、海洋是一巨大復雜、各種因素相互影響，多類過程彼此作用的動態(tài)時變系統(tǒng)。海洋科學研究中，為揭示某種海洋現(xiàn)象及其動力機制，確定和找出影響這一現(xiàn)象的海洋要素主要特征結構，即海洋空間數(shù)據(jù)場中具有特定屬性的形狀、結構和區(qū)域，并加以量化分析、可視化和虛擬仿真是十分關鍵性的。 中國是一個海洋大國，社會和經(jīng)濟發(fā)展必然越來越多地依賴海洋。為了迎接海洋21世紀，我國從國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度出發(fā)，將“數(shù)字海洋”列入“十一五”和國家海洋科學技術發(fā)展計劃?！皵?shù)

2、字海洋”是隨著“數(shù)字地球”戰(zhàn)略的提出應運而生的，由海量、多分辨率、多時相、多類型海洋監(jiān)測監(jiān)視數(shù)據(jù)及其分析算法和模型構建而成的海洋信息系統(tǒng)。“數(shù)字海洋”采用網(wǎng)絡、虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化等技術手段，以數(shù)字化、可視化、動態(tài)顯示等方式，模擬重現(xiàn)或預現(xiàn)真實海洋世界的各種狀況變化，全面提高我國海洋管理與服務信息化水平，實現(xiàn)開放架構整合和海洋信息共享服務，更好支撐海洋信息應用，無疑具有十分重大的現(xiàn)實意義. 本文的工作是863計劃“基于網(wǎng)格的

3、海洋環(huán)境數(shù)據(jù)共享與信息服務技術的研究，(No.2006AA09Zl39)的重要組成部分，已實現(xiàn)的主要工作和創(chuàng)新如下： 1、海洋環(huán)境信息可視化網(wǎng)格平臺的架構設計為滿足海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)可視化在時效性、動態(tài)性、精度和規(guī)模等方面的處理需求，達到為廣大用戶提供海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)的遠程可視化服務目的，以網(wǎng)格為技術支撐平臺實現(xiàn)海洋環(huán)境信息可視化網(wǎng)格平臺的架構設計。 可視化網(wǎng)格平臺的體系結構模型分為應用門戶層、可視化服務層、網(wǎng)格中間件層和

4、可視化資源層。應用門戶層：接收用戶的交互信息，生成可視化任務描述文件，向用戶顯示可視化任務執(zhí)行結果?？梢暬諏樱喉憫梢暬瘧瞄T戶的任務請求，利用可視化網(wǎng)格資源完成具體的可視化任務。其中，可視化任務解析服務負責解析XML格式的可視化任務描述文件，并調(diào)用其他可視化服務完成可視化任務。網(wǎng)格中間件層：完成可視化服務的部署、注冊、調(diào)度、服務發(fā)現(xiàn)等網(wǎng)格資源管理功能?？梢暬Y源層：提供網(wǎng)格調(diào)度使用的各種可視化資源，包括可視化工具、圖形繪制硬件等。

5、可視化網(wǎng)格平臺的層次劃分清晰、功能定位明確、層間耦合性低，具有很好的可擴展性。 2、可擴展的數(shù)據(jù)格式轉換服務針對海洋環(huán)境信息的數(shù)據(jù)格式異構性特點，在分析國內(nèi)外目前常用的8種海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)格式的基礎上，利用XML技術設計并實現(xiàn)了海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)格式轉換服務，建立標準統(tǒng)一的格式描述規(guī)范和數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)格式轉換服務根據(jù)原始元數(shù)據(jù)和目的元數(shù)據(jù)的描述特征，通過標準統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式轉換的網(wǎng)格服務，為海洋科學工作者提供方便的數(shù)據(jù)轉換，實現(xiàn)應用

6、數(shù)據(jù)的無縫自動轉換。 3、基于物理特征的平面離散流場并行拓撲簡化新算法本文提出一種基于物理特征的平面離散流場并行拓撲簡化新算法。算法以場的物理特征計算參數(shù)為基礎，采用圖像融合與分割技術從參數(shù)圖像中抽取滿足物理特征的參數(shù)進行有選擇性的可視化表現(xiàn)。由于物理特征計算分析和流線計算的數(shù)據(jù)量大、處理耗時，算法實現(xiàn)引入并行處理機制，以提高算法效率、滿足遠程可視化的需求。實驗結果表明，算法在完全保持場的物理特征不便情況下，能有效地對平面離散流