一．概述：
    開(kāi)發(fā)氣象模式三維可視化系統(tǒng)的目的就在于要將三維可視化技術(shù)應(yīng)用于氣象模式數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)氣象模式數(shù)據(jù)的三維可視化顯示，為國(guó)家氣象中心乃至氣象領(lǐng)域的氣象預(yù)報(bào)工作者提供一個(gè)直觀的模式數(shù)據(jù)可視化分析環(huán)境，即運(yùn)用圖形、色彩和動(dòng)畫(huà)來(lái)表示數(shù)值預(yù)報(bào)的結(jié)果（氣象產(chǎn)品數(shù)據(jù)）。
    基于上述原則，我們選擇AVS/Express作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，結(jié)合國(guó)家氣象中心的實(shí)際需求，針對(duì)業(yè)務(wù)和科研的發(fā)展，建立一套滿足氣象工作者要求的實(shí)用系統(tǒng)。目前國(guó)家氣象中心的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式主要有：T106L19，HLAFS和MM5（中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)）等。其中，MM5模式不僅應(yīng)用于北京地區(qū)，還有天津、河北，以及整個(gè)華北地區(qū)，尤其在1999年“澳門(mén)回歸”特殊氣象保證期間，提供了北京、澳門(mén)短期（36小時(shí)）數(shù)值預(yù)報(bào)。為此我們確定可視化應(yīng)用系統(tǒng)以運(yùn)行于神威巨型機(jī)上的MM5為研究對(duì)象，針對(duì)MM5模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，采用三維可視化開(kāi)發(fā)工具AVS/Express，在Windows平臺(tái)上開(kāi)發(fā)建立“氣象模式數(shù)據(jù)三維可視化系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維及二維可視化顯示。
    該系統(tǒng)可以將收集來(lái)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理和圖形顯示，使氣象預(yù)報(bào)工作者能夠明晰數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并有效地利用這些氣象數(shù)據(jù)。除此之外，還具有對(duì)可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的功能，既將數(shù)據(jù)變化的過(guò)程用圖形、色彩、動(dòng)畫(huà)等方式表現(xiàn)出來(lái)，這正是與目前氣象預(yù)報(bào)員使用的“MICAPS圖形圖像系統(tǒng)”最主要的區(qū)別。
    基于AVS/Express開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)越之處就在于不僅能夠?yàn)闅庀蠊ぷ髡咛峁┯^察數(shù)據(jù)發(fā)生演變過(guò)程的手段和數(shù)值分析工具，及時(shí)跟蹤和評(píng)估重要天氣情況；還能夠?yàn)闅庀蠊ぷ髡咛峁┮环N檢驗(yàn)方法，以檢驗(yàn)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。
二．“MM5模式三維可視化系統(tǒng)”開(kāi)發(fā)研究中所采用的技術(shù)
    1． 采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)技術(shù)：