中国海各海域在军事、航运、气候以及海洋资源等方面均占有重要地位,研究海流对于维护国家安全、促进经济发展、研究全球气候变化等问题都具有重要的价值。同时,研究、利用或规避海流的相关特性,对水下航行器的安全航行同样有十分重要的意义。
为掌握中国海海流的实际状况,研究院利用MITgcm模型模拟中国海海流场,在进行了大量的研究与实验之后,建立了海洋流场可视化系统,旨在利用数值模拟获知南海各海域的海流流速及方向,让搭载该系统的航行器能够获取实时的海流信息,在出航前对预期航线的海流情况进行预报分析,为水下作业提供决策辅助。
选择海洋流场数据模型生成的海流数据集文件夹进行导入解析。
对解析后的数据根据实际需求设置输入参数,输入参数包括年月日、时分以及深度,作为对海流数据进行可视化的前提。
图 1 参数配置
根据参数选择的结果对海流数据进行可视化加载,对数据直观具体地分析。
图 2 流场显示
点击海流数据区域中的任意一点,可以查看该点的具体海流数据,包括与该点相关的数据时间、位置、深度以及海流角度和速度等。多次点击可生成多条海流数据,在此基础上可以对任意几条进行综合流计算,并输出综合流信息。
图 3 查看数据
海洋流场可视化系统可以用来研究海洋环流、海洋动力过程、海洋生态、海洋气候、海洋环境等领域的问题,帮助科学家更好地了解海洋的运作和变化。。
海洋流场可视化系统可以用来指导海洋资源开发,例如渔业、油气、矿产等资源的分布和流动情况,有利于资源的合理开发和利用。
海洋流场可视化系统可以用来提高航海安全和军事防御能力,例如对于航行路线的规划、航行安全和潜艇的隐蔽性等方面都具有重要的指导意义。
海洋流场可视化系统可以用来为水下机器人和自主航行器提供导航和避障支持,帮助其更好地在海洋环境中运行。
海洋流场可视化系统可以用来进行海洋工程设计和环境监测,例如对于海洋污染物的扩散、海洋潮汐、海洋地形地貌等方面进行监测和分析,为环境保护和工程设计提供数据支持。