1.一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于风特征与风场数据之间的表达关系，确定需要进行分析的风特征，构建该风特征表示模型；

S2、根据S1构建的风特征表示模型，对模型中的风场基本属性逐一进行视觉编码；

S3、选取两个风场数据探测时刻，形成需要进行分析的一段时间过程t1-t2；

S4、根据风场数据的探测时刻，将S3中的时间过程t1-t2分为W组，W＝(t2-t1)/in_T，其中in_T为风场数据探测的时间间隔；划分后每组的时间间隔为in_T，设定每组起始时刻ti、终止时刻ti+1；

S5、采用基于GPU的粒子平流方法，根据S2中的风场基本属性的视觉编码，读取风场数据，在S4中选定一组Ws的起始时刻ti，i≥0，对选定的风特征进行可视化显示，1≤Ws≤W；

S6、根据S4中第Ws组的ti至ti+1时间段，i≥0，对选定风特征进行时空插值，形成ti＜t＜ti+1之间的时空过程演化模拟数据，并对模拟出的每一时间分辨率下的风特征演化数据进行可视化显示，t表示时间；

S7、采用基于GPU的粒子平流方法，根据S2中的风场基本属性的视觉编码，读取风场数据，在Ws组的终止时刻ti+1，i≥0，对选定的风特征进行可视化显示；至此，完成S4中一组时间间隔内的风特征可视化；

S8、对剩余组时间间隔内的风特征分别循环操作S5-S7，直至完成对所有组时间间隔的风特征可视化。

2.根据权利要求1所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程为：

S11、建立通用的风特征表示模型；

S12、确定所研究的风特征，建立该风特征的表示模型；

S13、根据步骤S12所确定的风特征表示模型，逐一完成风场数据到风场基本属性的表示。

3.根据权利要求2所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S11中，建立风特征表示模型的具体过程为：

S111、对通用的风特征进行分析，在风特征研究中，风场的特征包括风速的强度、风向的空间分布及其时空变化和风场的结构特征，风场的结构特征包括风眼壁、风圈、风眼，通过对这些特征的分析，将风特征分解为风场的基本属性WA，包括风场的位置、风速和风向；

WA＝{时间，位置，速度，方向，气压，风圈半径(radiusw)…}S112、定义风特征表示模型WFF：

WFF＝WAi是风场的第i个基本属性，i＝1、2、3、…、n，n表示风场的基本属性的总类型数，不同的风特征对应不同的WFF，其参数取决于表达和分析的需要，WFF中的每个基本属性WA都可以从风场数据转换得到。

4.根据权利要求2所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S13中，风场基本属性用风场数据表达的过程为：

S131、定义区域内的每一层风场，公式如下：

其中，v为风场中时刻t、位置pos的风速矢量，并且有t≥0， 是当前位置pos＝(lon，lat)沿经线方向风速分量大小，lon表示当前位置的经度，lat表示当前位置的纬度；vv为当前位置沿纬线方向风速分量大小；

S132、根据风场数据，逐一完成风场数据至风场基本属性的转换，以速度属性为例，WAspeed(p(t)；t)＝|uwind(p(t)；t)×vwind(p(t)；t)|；

其中，speed(p(t)；t)为风场中时刻t、位置p的风速值，uwind(p(t)；t)为步骤S131风场数学定义中沿经线U方向风速分量，vwind(p(t)；t)为风场数学定义中沿纬线V方向风速分量。

5.根据权利要求1所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S2中，对风特征表示模型中的风场基本属性逐一进行视觉编码的方法，具体为：S21、定义需使用的视觉特征VFW，包括Position、Hue、Luminance、Length、Orientation、Shape；其中Position、Hue、Luminance、Length、Orientation、Shape分别代表空间位置、色调、亮度、长度、方向以及形状的视觉特征；

S22、对风场属性逐一进行视觉映射，以风场速度属性speed为例，速度大小可以由视觉特征中轨迹长度length，亮度luminance，色调hue以及风圈半径shaper表示，因此有：hue＝fhue(pressure(p(t)；t))luminance＝flum(speed(p(t)；t))shaper＝fconr(speed(p(t)；t)，rw)其中，speed(p(t)；t)为风场中时刻t、位置p的风速值，pressure(p(t)；t)为风场中时刻t、位置p的压强值， 为t0-t1时间段内风速的积分值，t0表示当前风场所在帧时刻，t1表示下一风场帧所在时刻，fhue和flum是色调和亮度映射函数，设置为离散映射或连续映射，以满足不同的可视化需求，压强决定色调在哪个颜色段，亮度和轨迹长度的变化反映风速，fconr是由风速和风圈半径rw决定的形状半径映射函数；至此，根据步骤S1、S2，完成风场数据、风场基本属性、风特征和视觉特征的转换。

6.根据权利要求1所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S5的具体过程为：

S51、在二维风场中生成第k帧的随机噪声场P(p(k)；k)，使得其中的噪声点粒子p(k)随机分布在绘制区域内，p(k)为第k帧时的所有风场粒子；

S52、根据每个粒子所在的风场矢量值计算其移动方向和距离，形成新的噪声场P(p(k+

1)；k+1)，其中k代表此时风场所在的帧数，p(k+1)为第k+1帧时的所有风场粒子；在粒子运动计算阶段，应用步骤S1风特征表示模型，完成特征的表示；

S53、淡化前一帧(k)噪声点轨迹，并将新的噪声场(k+1)与前一帧噪声点轨迹进行融合，形成新的噪声点轨迹，在轨迹混合和绘制阶段，根据步骤S2的视觉编码，结合具有视觉特征的纹理包括颜色纹理，完成特征的可视化显示。

S54、回到步骤S52，通过不断地执行绘制循环，实现风特征在S4中的起始时刻ti下的动态绘制。

7.根据权利要求6所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S53中，将视觉特征加入风场粒子轨迹混合与计算阶段的方法，具体为：S531、定义粒子属性：attr＝(pos，speed，spdf，psize，color，age，α)；

其中，attr为包含多种风场粒子属性的多维向量，pos＝(x，y)为风场粒子的空间位置，speed为风场粒子速度大小，spdf为速度影响参数，psize为风场粒子大小，color为风场粒子颜色，age为风场粒子寿命，α为风场粒子不透明度；

S532、计算在第k帧时，风场粒子n在位置pos的速度Speedn(k)：其中posn(k)表示粒子的空间位置，vx、vy分别为风场粒子沿x方向、y方向的速度；

此时，风场粒子n的颜色公式为：

colorn(k)＝Con(Speedn(k))Speedn(k)为第k帧时风场粒子n的速度值，Con()为粒子颜色转换函数，它以线性映射的方式将粒子速度映射为粒子颜色，函数中的色表根据风力等级设定，风力等级根据气象部门有标准的颜色匹配方案；

S533、下一帧即第k+1帧粒子位置公式为：

posn(k+1)＝(x+vx(x，y；k)·spdf，y+vy(x，y；k)·spdf；k)其中k为帧数，posn(k+1)表示第k+1帧时粒子n的空间位置，x、y分别为第k帧时粒子n的x方向、y方向坐标，vx(x，y；k)、vy(x，y；k)分别为第k帧，空间位置为(x，y)时，粒子沿x方向、y方向的速度，spdf为速度影响因子；

生命周期内，粒子n的轨迹长度Ln计算公式为：

其中，v为风场中第k帧、位置pos的第n个粒子的风速值，spdf为速度影响参数，agen为第n个粒子的生命值参数。

8.根据权利要求1所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S6的具体过程为：

S61、由ti时间步的风场数据切换为ti+1时间步的风场数据；

S62、在数据预处理阶段，读取风场数据，生成ti+1时间步的风场数据；

S63、纹理准备阶段，首先计算需要进行时间插值的步骤总数量s，s＝(ti+1-ti)/Δt，其中ti+1、ti为S61所述的两个时刻，Δt为时间分辨率；

S64、对于每一个步骤，计算需要插值的时间步t′，t′＝ti+siΔt，其中si为前i个步骤数量和，即si＝0+1+…+i，ti为S61所述的起始时刻；

S65、执行时间插值算法，生成每个t′时间步的风场纹理，完成风场纹理的准备；

S66、在风场特征可视化的纹理更新阶段执行空间插值算法，生成平滑的运动轨迹并进行可视化。

9.根据权利要求8所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S65中，采用时间插值算法生成风场纹理的方法，具体为：对于在时间和空间上离散的风场数据，其时间属性集合为T＝{t0，t1，t2…tn}，其中tn＝t0+nΔt，Δt为时间分辨率，n为数据的时间维度，t0为起始时刻，假设在连续采样时刻ti和ti+1之间有时刻t′∈(ti，ti+1)，对t′进行时间插值；

首先计算t′时刻，风场采样点f的速度，计算公式为：v(f；t′)＝αv(f；ti)+(1-α)v(f；ti+1)其中v(f；t′)为t′时刻采样点f处的风速大小，v(f；ti)和v(f；ti+1)分别为ti和ti+1时刻的风速大小，α为平滑常数，由模拟时刻点t′和采样时刻点ti计算得到，α＝(t′-ti)/Δt，根据上述公式可以计算出t′时刻所有采样点的风场矢量，即可得到t′时刻的风场模拟数据。

10.根据权利要求8所述的一种风场特征时空过程可视化方法，其特征在于，所述步骤S66中，采用空间插值算法生成平滑的运动轨迹的方法，具体为：在时间插值步骤完成后，在风场特征可视化方法的纹理更新阶段，对于位于风场中的粒子点pi，对pi周围的风场数据进行空间插值，计算粒子点pi处的风场大小，获得平滑的粒子轨迹；

位于pi＝(x，y)距离最近的4个已知数据采样点fm，n＝(xm，yn)、fm，n+1＝(xm，yn+1)、fm+1，n＝(xm+1，yn)、fm+1，n+1＝(xm+1，yn+1)形成的方格中，对v(pi)进行双线性插值：其中v(fm，n)、v(fm+1，n)、v(fm，n+1)及v(fm+1，n+1)分别为采样点fm，n、fm，n+1、fm+1，n及fm+1，n+1的速度值；根据上述公式计算出t′时刻所有风场粒子在运动过程中当前位置的风速大小，得到t′时刻平滑的风场粒子轨迹变化的可视化效果，完成风场特征时空过程的可视化。