刘 诚，柳青扬，张开硕，刘小情，黄丽娜

（1.武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430072）

气象指某一区域大气在一定时间内的状态和现象。现阶段，气象主要采用二维形式以平面地图为背景进行符号化表达。随着空间数据分析与显示技术的不断发展，传统的二维地图已经在向三维地图进行转变，符号的载体也应由二维的图形符号扩展为三维甚至多维符号。

对于气象现象的三维表达，国内外已有许多学者开展了相关研究。研究成果主要集中在仿真模拟的理论和技术方面。陶建新[1]在Unity3D平台上利用粒子系统和Kinect设备实现了龙卷风的模拟和实时交互控制；刑峰等[2]基于WebGL技术实现了动态云景的模拟；龚琳等[3]基于粒子系统、变形球模型等实现了三维云模型的建模和绘制；刘伟[4]研究了基于立体图像对云的表面的三维重建技术；范晖[5]基于OpenGL实现了气象雷达降水回波三维图形的构建与处理。然而，他们的工作大都面向气象领域内的应用，强调模拟的逼真性。杨军等[6]利用ArcGIS Explorer二次开发工具和OGC KML建成了三维GIS气象综合业务服务系统；张学全等[7]开发了三维气象GIS平台，但他们的三维气象平台仍以二维气象符号为主，在三维气象符号方面还有很大的改进空间。纵观现有的气象可视化研究成果，一方面针对某一种天气现象，力求直观、形象地表现其动态特性，而天气现象的气象学属性及空间分布特征，则仅是通过仿真模拟的视觉效果间接表达，并没有形成三维符号；……