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pyParaOcean,海洋数据可视化分析系统:海洋数据经过@oceanography

pyParaOcean,海洋数据可视化分析系统:海洋数据

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在本文中,研究人员介绍了 pyParaOcean,增强了 Paraview 中的海洋数据可视化,以实现动态过程跟踪和事件检测。
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Oceanography: Everything You Need to Study the Ocean HackerNoon profile picture
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作者:

(1) Toshit Jain,印度班加罗尔科学研究所,印度

(2) Varun Singh,印度班加罗尔科学研究所,印度

(3) Vijay Kumar Boda,印度班加罗尔印度科学研究所,印度

(4) Upkar Singh,印度班加罗尔科学研究所,印度

(5)英格丽德·霍兹(Ingrid Hotz),印度班加罗尔印度科学研究所和瑞典诺尔雪平林雪平大学科技系(ITN);

(6) PN Vinayachandran,印度班加罗尔科学研究所,印度

(7)维贾伊·纳塔拉詹(Vijay Natarajan),印度班加罗尔印度科学研究所

链接表

2. 海洋数据

海洋学家通常处理大型多元时空数据集——三维区域上随时间变化的标量或矢量场。数据是使用模拟、卫星图像、浮标上的传感器或现场物理观测生成的。随着高性能计算、更高分辨率采样和可观测数据数量的不断增加,此类数据集的大小正在迅速增加。再分析数据集将数值模拟模型与观测输入相结合,以提供时空一致的数据。海洋数据包含强大的时间和空间过程,涉及多尺度实体之间的复杂相互作用 [XLWD19]。它在各种尺度上进行分析,从小尺度特征(如涡流和锋面)到大尺度特征(如海洋盆地和环流模式)。


本文中的所有可视化效果均使用红海和孟加拉湾两个数据集生成。


图 1:pyParaOcean 系统架构。该插件包括多个用于可视化海洋数据的专用过滤器,可与 Paraview 的高性能功能无缝集成。


红海:该数据集 [TZG∗ 17] 是作为 IEEE SciVis 2020 竞赛的一部分提供的。它是一个由 50 个成员组成的三维标量和速度场集合。数据在 500 × 500 × 50 的网格上定期采样,采样时间超过 60 个时间步长,涵盖整个月的模拟时间。集合是具有不同参数和初始条件的模拟模型的输出,即使参数值的微小变化也可能会有很大差异。成员是针对整个红海的 30°E - 50°E 和 10°N - 30°N 域配置的 MITgcm 设置的预测。它们以笛卡尔坐标系实现,水平分辨率为 0.04° × 0.04°(4 公里),垂直层数为 50,表面间距为 4 米,底部间距为 300 米。该数据集以 NetCDF 格式提供。


孟加拉湾:该数据集由再分析产品生成,可从欧洲海洋建模核心 (NEMO) 存储库 [Mad08] 获得,分辨率为每日,涵盖 2020 年 7 月至 8 月,共计 62 个时间步长。数据以 NetCDF 格式提供,经纬度分辨率为 1/12°。盐度测量可在 50 个垂直层面进行,范围从近海面的 1 米分辨率到海底的 450 米分辨率,包括上层 100 米的 22 个样本。孟加拉湾是经度 75°E 和 96°E 以及纬度 5°S 至 30°N 之间的地理区域,深度可达 200 米,是从这些数据中提取的。