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针对现有的天气预报Web应用或手机APP大多采用文字、数字和二维静态图形的形式来展示天气信息并且不具备交互性,用户只能了解未来的天气,无法获取到历史的天气信息,本论文研发了一种基于WebGIS的交互式天气预报的三维可视化系统,旨在满足公众对天气预报应用不断提升的体验需求和气象业务对具有交互功能的天气预报三维可视化展示应用系统的迫切需要,使公众更直观的、快速的获取天气预报信息,从而更好的做出决策。所研发的系统结合了WebGIS强大的空间数据展示能力,采用目前最流行的免费开源跨平台地图框架Mapbox,利用HTML5和WebGL技术在三维图形可视化渲染上的优势以及Ajax技术方便、快速的动态交互能力,还利用了Echarts和Mapbox强大的数据三维可视化功能,实现了从地图框架的设计、发布与接入到数据获取、处理、可视化、交互展示的应用,本论文的主要工作和系统特色如下:1.基于WebGIS和HTML5等技术开展了系统地图底图数据可视化处理的研究,包括设计与实现了地图底图的设计和发布、地图底图的数据切片、瓦片地图的发布和接入、瓦片地图数据的调度显示机制、瓦片地图的显示处理、矢量地图数据的显示处理等技术,为天气数据可视化构建了地图框架。2.基于Echarts和Mapbox的可视化技术和WebGL的三维可视化能力,开展了天气预报数据的三维可视化关键技术的研究,设计与实现了对天气预报要素数据,包括天气状况、降水、气温、空气质量指数四个要素分别以symbol、3D柱状图、3D散点图、3D气泡图进行三维可视化展示,并利用动画功能进行时间序列动态展示。3.采用三层体系结构进行了基于WebGIS的交互式天气预报三维可视化系统的设计与实现,包括数据访问层、业务逻辑层、表示层的设计与实现过程。4.基于Ajax的Web异步动态交互技术,开展了交互式天气预报研究,设计与实现了按时间对过去天气信息和未来天气预报的按需获取三维效果的展示,实现了用户与天气数据、用户与地图的交互。基于WebGIS的交互式天气预报的三维可视化系统不仅扩展了目前在气象业务领域和气象服务领域的可视化技术,而且大大提升了用户体验感,满足气象业务部门及公众对天气预报展示效果的需求。论文最后给出了系统开发的工作总结和存在的问题,以及下一步工作的主要方向。