I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 6 ,   No .   2 N o v em b e r   20 24 ,   p p .   1 32 9 ~ 1 33 7   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 6 . i 2 . pp 1 32 9 - 1 33 7           1329     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   An int eractiv e vis ua liza tion too l f o r  t he  ex plo ra tion  and a na ly sis   o multiv a ria te  o c ea n data       P re et ha   K .   G . 1 ,   Sa rit ha   S . 1 ,   J is hn u J ee v a n 2 ,   Chin nu   Sa ch i da na nd a n 1 P .   A .   M a hes wa r a n 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   R a j a g i r i   S c h o o l   o f   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   K o c h i ,   I n d i a   2 Eu r o - M e d i t e r r a n e a n   C e n t e r   o n   C l i ma t e   C h a n g e   ( C M C C ) ,   Le c c e ,   I t a l y   3 D R D O ,   N a v a l   P h y s i c a l   O c e a n o g r a p h i c   L a b o r a t o r y ,   K o c h i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J ul   17 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   2 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   A ug   5 ,   2 0 2 4       Oc e a n   d a ta  e x h i b it g re a h e t e ro g e n e it y   fro m   v a rian c e in   m e a su rin g   m e th o d s,   fo rm a ts,  a n d   q u a li ty ,   m a k in g   it   e x trem e ly   c o m p li c a ted   a n d   d i v e rse   d u e   to   a   v a riety   o f   d a ta   k i n d s,   so u rc e s,  a n d   st u d y   e lem e n ts.   fe w   e x a m p les   o d a ta  so u rc e a re   sa telli tes ,   b u o y s ,   s h ip s,   se lf - d ri v i n g   c a rs,  a n d   d ista n t   sy ste m s.  Th e   p ro c e ss in g   o d a ta  i m a d e   m o re   c h a ll e n g i n g   b y   t h e   s ig n ifi c a n t   re g io n a a n d   tem p o ra v a riati o n in   o c e a n ic  c h a ra c teristics   in c lu d in g   tem p e ra tu re ,   sa li n it y ,   a n d   c u rre n t s.  Th is  w o rk   p re se n ts  a n   in tera c ti v e   to o f o r   m u lt iv a riate   o c e a n   p a ra m e ter  v isu a li sa ti o n ,   sp e c ifi c a ll y   o v e rlay s,  b a se d   o n   P y th o n .   In   o c e a n   d a ta  v isu a li sa ti o n ,   o v e rla y a re   e x tra  v isu a l   lay e rs  o d a ta   p o i n ts  t h a a re   lay e re d   to   imp r o v e   c o m p re h e n si o n   o v e a   b a sic   m a p .   Ba se d   o n   th e   a v a il a b le   d a ta  a n d   th e   v is u a li sa ti o n   g o a ls,   th e se   o v e rlay s   a re   c h o se n   a n d   b len d e d .   Us e rs  c a n   c u sto m ise   o v e rlay with   th is  t o o l,   wh ich   a lso   su p p o rts  fo rm a tt in g ,   2 D   a n d   3 v isu a li sa ti o n ,   a n d   d a ta  p re p a ra ti o n .   I n   o r d e r   to   re d u c e   a rtefa c ts,  it   u se k rig i n g   in terp o lati o n   fo 3 v isu a li sa ti o n   a n d   a   m o d ifi e d   v e rsio n   o t h e   ra y   c a stin g   a l g o ri th m   f o re p re se n ti n g   o c tree   d a ta.   By   in teg ra ti n g   o v e rlay li k e   a b a th y m e try ,   c u rre n ts,  tem p e r a tu re ,   a n d   m a rin e   li fe ,   u se rs  c a n   p r o d u c e   v isu a ll y   a p p e a li n g   a n d   c o m p re h e n siv e   d e p ictio n o o c e a n   d a ta.  T h is  m e th o d   p ro v id e a   th o ro u g h   g ra sp   o in tr ica te  m a rin e   p ro c e ss e b y   m a k i n g   it   e a sie to   se e   p a tt e rn s,   tr e n d s,  a n d   a b n o rm a li ti e s i n   t h e   d a ta.   K ey w o r d s :   Mu ltiv ar iate   Oce an   d ata   Ov er lay   R en d er in g   Vis u aliza tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Pre eth K .   G .   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g R ajag ir Sch o o l o f   E n g in ee r in g   a n d   T e ch n o lo g y   R ajag ir i V alley   P O,   Ko ch i,  Ker ala,   I n d ia   E m ail: p r ee th a_ k g @ r ajag ir itech . ed u . i n       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s p atial   an d   te m p o r al   v is u aliza tio n   o f   o ce a n   f ea tu r es  is   cr itical  f o r   m an y   o ce an o g r a p h y   r esear ch er s .   T h e y   u s in   s itu   d ata  an d   p r o g r am m in g   m o d els  t o   ex tr ac i n s ig h ts   an d   v ital  in f o r m atio n   ab o u th e   wo r ld   o ce an .   Vis u aliza tio n   o f   o ce an   d ata/p a r am eter s   co n v e y s   th in h er en p atter n s ,   tr en d s ,   an d   an o m alies  in   th o ce an .   Oce an o g r a p h er s   o f ten   p r ef e r   u s in g   m a p s   with   co lo r f u l m a r k er s   f o r   th v is u aliza tio n   an d   a n aly s is   o f   o ce an   d ata.   Ho wev er ,   m ap p i n g   o ce an o g r ap h ic  m ea s u r em en ts   to   b ef f ec tiv is   ch allen g in g   b ec au s ( i)   th er e   ar d iv er s ar r ay   o f   p a r am eter s ,   s u ch   as  tem p er atu r e ,   s alin ity ,   an d   o x y g en   co n ten t,   at  w id r an g e   o f   d ep th   an d   tim s ca les  an d   ( ii)  th e   i n ter ac tio n   o f   th e   m u ltip le  p ar am eter s   n ee d s   to   b ca p t u r ed   in   th v is u aliza tio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   R esear ch er s   u tili ze   ap p r o ac h es  th at  allo th em   to   d is p lay   s ev er al  o ce an   m etr ics  o n   o n p lo o r   ch ar t   at  th s am tim to   m ak s en s o f   th ese  co m p licated   o b s er v atio n s   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h is   ca n   h elp   id en tify   p atter n s   an d   in ter ac tio n s   b etwe en   v ar ia b les  th at  wo u l d   n o b o b v i o u s   if   ea ch   v ar iab le   is   ev alu ated   s ep ar ately .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 6 ,   No .   2 No v em b er   20 24 :   1 3 2 9 - 133 7   1330   T h ese  ap p r o ac h es  ca n   v is u alize   tem p er atu r e,   s alin ity ,   cu r r en ts ,   n u tr ien ts ,   an d   ch lo r o p h y ll  co n ce n tr atio n ,   t o   n am f ew  o ce an o g r a p h ic  f ac to r s .   B y   v is u alizin g   m an y   v ar i ab les  at  th s am tim e,   it  is   p o s s ib le  to   ac q u ir m o r c o m p r eh en s iv e   u n d er s tan d in g   o f   o ce a n   d y n a m ics  a n d   h o d if f er e n p ar am eter s   in ter ac with   o n an o th er .   B y   m er g in g   t h ese  m u ltip le  v is u aliza tio n s ,   r esear c h er s   ca n   ac q u ir a   d ee p er   u n d er s tan d in g   o f   th in tr icate   r elatio n s h ip s   b etwe en   d if f er en o ce a n   ch ar ac ter is tics   an d   h o th ey   af f ec m ar in ec o s y s tem s   an d   clim ate  tr en d s   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h m ain   g o al  o f   th e   s tu d y   is   to   cr ea te   v is u al  o v er lay s   o f   m u ltiv ar iate  o ce a n   d ata.   T h is   ass is t s   o ce an o g r ap h e r s   in   b etter   u n d e r s tan d in g   o ce an   p ar am eter s   li k tem p er atu r e ,   s alin ity ,   d en s ity ,   o ce an   cu r r en ts ,   an d   th eir   r elatio n s h ip s .   T h f o cu s   o f   th is   m u ltiv ar iate  an aly s is   i s   o n   h o th ese  p ar am eter s   ar d is tr ib u ted   an d   h o th e y   in f lu en ce   ea ch   o th e r .   T h is   p ap er   p r esen ts   in te r ac tiv v is u aliza tio n s   o f   m u ltiv ar i ate  an aly s is   u s in g   Py th o n   d ata  v is u aliza tio n   lib r ar ies.  User s   ca n   b en ef it  f r o m   th is   b y   b etter   u n d e r s tan d in g   co m p lex   d ata  s ets,  id en tify in g   p atter n s   an d   tr e n d s ,   an d   m a k in g   d ata - d r iv en   d ec is io n s .   T h p ap er   also   h as  c o n tr ib u ti n g   co m p o n en in   3 v is u aliza tio n   [7 ] ,   [ 8]   in   wh ich   th s tu d y   m ak es  u s o f   th o ctr ee - b ased   m eth o d   f o r   d ata   r ep r esen tatio n   a n d   h e n ce f o r th   th r ay   ca s tin g   alg o r ith m   is   m o d if ied   t o   m ak e   u s o f   k r ig in g   in ter p o latio n   to   ac h iev th v is u aliza tio n   with   f ewe r   ar tifa cts.   T h r em ain d er   o f   th p a p er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r o v id es  a   d etailed   d esig n   d escr ip tio n   o f   th e   p r o p o s ed   m eth o d o l o g y .   Sectio n   3   d em o n s tr ates  th v is u aliza tio n   r esu lts   an d   th eir   in ter p r etatio n s .   C o n clu s io n s   an d   f u t u r wo r k   a r d r awn   in   s ec tio n   4 .       2.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   p r o v id es  an   o v e r v iew  o f   th f r am ewo r k ,   d es cr ib es  th d ata  ty p es  s u p p o r t ed   b y   th s am e,   an d   th e   ar ch itectu r e   o f   th f r am ew o r k ,   f o llo wed   b y   t h alg o r ith m s   u s ed   in   th is   wo r k .   T h a r ch itectu r e   o f   th p r o p o s ed   f r am ewo r k   is   s h o wn   in   Fig u r 1 .   T h e   en tir ar ch itectu r is   d i v id ed   i n to   f o u r   la y er s   ( i)   d ata   lay er ,   ( ii)  d ata   m an a g em en t   la y er ,   ( iii)  d ata   r e n d er in g   lay e r ,   an d   ( iv )   v is u aliza tio n   la y er .   T h wo r k   s tar ts   f r o m   th in itial  d ata  lay er ,   wh ich   s to r es  th h eter o g e n eo u s ,   m u ltiv ar iate  o ce an   d ata.   T h d ata  m an ag em en lay e r   h an d les  th p r e - p r o ce s s in g   an d   f o r m at  co m p atib ilit y   o f   th d iv er s d ataset.   T h d ata  r e n d er in g   lay e r   f o c u s es  o n   th e   im p lem en tatio n   o f   th e   v is u aliza tio n   alg o r ith m   in   ei th er   o f   th two   m o d es,  n am e ly   ( i)   c o n v e n tio n al   C PU  m o d o f   im p lem en tatio n   th r o u g h   wh ich   th b asic  p l o ts   lik lo ca tio n   m ap s ,   p r o f il p lo ts ,   s ca tter   p lo ts ,   co lo r m ap s ,   v ec to r   p lo ts   ar i m p lem en ted   b ased   o n   th Py t h o n   s cr ip lan g u ag in   an   in t er ac tiv m o d e ;   an d     ( ii)  GPU  m o d o f   im p lem en t atio n   wh er th alg o r ith m s   a r m o d if ied   to   d ec ip h er   th d ata  p atter n s   m o r e   ac cu r ately .   Fin ally ,   t h v is u ali za tio n   lay er   p r o v id es  th m a p p in g   in   u n iv a r iate  as  well  as  m u ltiv ar iate  m o d es.   T h im p r o v em en in   th is   lay er   is   ac h iev ed   in   th is   f r am ewo r k   b y   m o d if y in g   th r ay   ca s tin g   alg o r ith m   an d   u s in g   k r ig in g   in ter p o latio n   to   r ed u ce   th ar tifa cts d u r in g   th v is u aliza tio n   in   3 m o d e.           Fig u r 1 .   Ar c h itectu r d iag r a m   o f   th p r o p o s ed   f r am ewo r k       2 . 1 .     Da t a   f o rma t   T h f r a m ewo r k   is   d esig n ed   to   wo r k   with   all  co m m o n l y   u s e d   d ata  f o r m ats.   A   b r ief   o v e r v i ew  o f   th e   d ata  s ets  u s ed   in   th p r esen s tu d y   is   g iv en   b elo w.   T h d ata  s ets  m en tio n ed   ar ac ce s s ib le  f r o m   www. ce n . u n i - h am b u r g . d an d   www . co p er n icu s . eu . in .   T h o ce an   r ea n aly s is /an aly s i s   s y s tem 4   ( OR AS4 )   em p lo y s   v er s io n   3 . 0   o f   th e   Nu cleu s   f o r   E u r o p ea n   Mo d ellin g   o f   th O ce an   ( NE MO )   [ 9 ]   i n   th OR C A1   h o r izo n tal   d is cr etiza tio n ,   with   1 ° - h o r iz o n tal  r eso lu tio n   in   t h ex tr a - t r o p ics  an d   r e f in ed   m e r id io n al  r eso lu tio n   in   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n   in tera ctive   visu a liz a tio n   to o l fo r   th ex p lo r a tio n   a n d   …  ( P r ee th a   K .   G . )   1331   tr o p ics.  OR AS4   h as  4 2   v er tic al  lev els,  with   th f ir s 1 8   co r r esp o n d in g   to   th e   u p p er   2 0 0   m ,   an d   it  ass im ilates   tem p er atu r e,   s alin ity ,   an d   s ea   s u r f ac h eig h an o m aly   d ata,   b u n o v elo city   o b s er v atio n s .   W o r ld   Oce an   Atlas   ( W OA)   d ata  [ 1 0 ]   is   also   u s ed   in   th e   s tu d y .   T h e   m o d el  is   f o r ce d   b y   atm o s p h er ic - d er iv ed   d aily   s u r f ac e   f lu x es  f r o m   E R A4 0   [ 1 1 ] ,   E R A - I n ter im   [ 1 2 ] ,   a n d   th E C MWF   [ 1 3 ]   o p er atio n al   ar ch i v f o r   d if f er en p er io d s   f r o m   1 9 5 7   to   2 0 1 5 .   T h s tu d y   u tili ze d   1 °x 1 °  m o n th l y   g r id d ed   tem p er atu r an d   s alin ity   d ata  f r o m   1 9 7 9   to   1 9 9 0   an d   E R A - I n ter im   d ata  f o r   10 - m ete r   win d   co m p o n e n ts   to   an aly ze   win d   ch ar ac ter is tics .     2 . 2 .     Da t a   m a na g e m ent   la y er   T h d ata   m an a g em en t   lay er   m an a g es  d ata   p r e - p r o ce s s in g ,   v ali d atio n ,   an d   co n v er s io n   in to   th e   ap p r o p r iate  f o r m at.   Date   p re - p r o ce s s in g :   t h is   lay er   p lay s   an   im p o r tan r o le  in   th a r ch itect u r e.   Pre - p r o ce s s in g   h elp s   to   en s u r th at  o ce an   d a ta  is   ac cu r ate,   co n s is ten t,  an d   s u itab le  f o r   an al y s is .   Data   clea n in g   is   u s ed   to   r em o v o r   c o r r ec a n y   e r r o r s   o r   in co n s is ten cies  in   r aw  d ata .   E r r o r s   ca n   o cc u r   as  r esu lt  o f   in s tr u m en f ailu r e,   h u m an   er r o r ,   o r   o t h er   f ac t o r s .   Fil ter in g   o u tlier s ,   co r r ec tin g   m is s in g   o r   in v alid   d ata,   an d   c h ec k in g   f o r   d u p licate  d ata  ar all  e x am p les  o f   d at a - clea n in g   m eth o d s .   Data   in t eg r atio n   is   th e   p r o ce s s   o f   co m b in in g   d ata  f r o m   v ar io u s   s o u r ce s   o r   s en s o r s .   T h is   ca n   b ac co m p lis h ed   b y   co m b in in g   d ata  with   s im ilar   p r o p e r ties   o r   b y   alig n in g   d ata  b ased   o n   tim o r   lo ca tio n .   I n ter p o latio n   is   th p r o ce s s   o f   esti m atin g   m is s in g   d ata  p o in ts   f r o m   n ea r b y   d ata  p o i n ts .   W h en   th er ar g ap s   in   t h d ata  o r   m is s in g   v alu es,  in te r p o latio n   is   f r eq u en tly   r eq u ir ed .   Fo r m at  co n v er s io n :   d if f er en f o r m ats  ( an d   also   d if f er en c o o r d in ate   s y s tem s )   p o s ch allen g i n   d ata  v is u aliza tio n .   T h e   co m m o n   d ata  f o r m ats   wh ich   ar s u p p o r ted   b y   th p r o p o s ed   to o l   in clu d NetCDF ,   ASC I I ,   B in ar y   an d   HDF.   NetCDF   i s   th m o s wid ely   u s ed   d ata  f o r m at.   NetCDF   is   m ac h in e - in d ep e n d en t an d   is   s elf - d escr ip tiv in   n atu r e .   B ec au s it  is   s im p le  to   ac ce s s   s u b s ets  o f   d ataset,   NetCDF   d ata  ar e   ea s ily   s ca lab le.   T o   p r o ce s s   NetCD F   f iles   q u ick ly   an d   ef f ec tiv ely ,   it  is   u s u ally   d esira b le  to   cr ea te  s u b s et  o f   d ata  f r o m   th e   en o r m o u s   f ile.   T h to o l is ca p ab le  o f   c o n v e r tin g   th e   u n s tr u ctu r e d   m ea s u r ed   d ata  to   s tr u ctu r ed   d ata.     2 . 3 .    Da t a   re nd er ing   eng ine   I n   th is   lay er ,   th o ce an o g r ap h ic  d ata  is   r en d er ed   t o   g e n er ate  2 an d   3 im ag es  o r   an i m atio n   f r o m   a   3 s ce n e.   T h r e n d er in g   p ip e lin h as  s eq u en ce   o f   s tag es  lik g eo m etr ic  p r o ce s s in g ,   r as ter izatio n ,   s h ad in g ,   tex tu r in g   a n d   b len d in g   to   tr an s f o r m   th o ce an o g r ap h ic  d ata   to   2 D/3 im ag o r   a n im atio n .   T h 2 im a g es   ar r en d er ed   with   th e   s u p p o r t   o f   v ec to r   f ield   ex tr ac tio n   f r o m   d ata  f o llo wed   b y   lin r en d er in g   a n d   s u r f ac e   r en d er in g .   W h en   3 D   im ag es   ar r en d er ed ,   v o lu m e   r en d er i n g   a n d   is   s u r f ac e   r en d er in g   s ch em es  ar e   ad o p ted .   R en d er in g   is   co m p u tatio n all y   in ten s iv p r o ce s s   an d ,   in   th i s   wo r k ,   th s am is   im p lem en ted   u s in g   th ce n tr al  p r o ce s s in g   u n it  ( C PU)   o r   th g r ap h ics p r o ce s s in g   u n it  ( GPU) .   I n   th e   C PU  im p lem en tatio n   p ar t,  th e   g r id d ed   d ata  m an ag e m en s ch em e   is   ad o p ted .   Fo r   in s tan ce ,   i n   o ce an o g r ap h ic   d ata  an aly s is ,   tem p er atu r e   r ea d in g s   ar e   g ath er ed   at  d if f er en t   d ep th s   a n d   lo ca tio n s   u s in g   s en s o r s   o r   s atellites.  T h ese  d a ta  p o in ts   ca n   b in ter p o lated   a n d   r en d er ed   u s in g   f in ite  d i f f er en ce   m eth o d s   [ 1 4 ]   o r   r a y   ca s tin g   al g o r ith m   [ 1 5 ] .   T h e   r esu ltin g   v is u aliza tio n s   ca n   b e   u s ed   to   b etter   u n d e r s tan d   th t h er m al  s tr u ctu r o f   th o ce a n   an d   h el p   to   id en tify   r e g io n s   o f   h ea t e x ch an g b etwe en   th o ce a n   an d   th atm o s p h er e.   I n   C PU  r en d er in g ,   th co m p u ter   p er f o r m s   ca lcu latio n s   i n   s e r ial  f ash io n ,   ex ec u tin g   o n in s tr u ctio n   at  tim e.   T h is   is   th s o le  r ea s o n   b eh in d   its   ac cu r ac y   as we ll a s   th s lo r en d er in g   s p ee d .   I n   th GPU  im p lem en tatio n   p ar t,  th g r id d ed   d ata  is   m an ag ed   u s in g   an   o ctr ee   d ata  s tr u ct u r e.   Octr ee   [ 1 6 ]   is   d ata  s tr u ctu r th at   ca n   b e   u s ed   to   r ep r esen t   v o l u m e tr ic  d ata  s u c h   as  o ce an   tem p e r atu r e,   s alin ity   an d   cu r r en ts .   Octr ee s   ar tr ee - b ased   d ata  s tr u ctu r es  th at  r ec u r s iv ely   d iv id 3 s p ac in to   eig h eq u al - s ized   s u b s p ac es,  o r   o ctan ts .   T h o ctr ee   s tr u ctu r allo ws  ef f icien t   co m p r ess io n   o f   d ata,   b y   s to r in g   o n ly   th m o s t   s ig n if ican d ata  v alu es  in   th p ar en n o d es,   wh ile  th e   m o r e   d etailed   d ata  v alu es  ar e   s to r ed   in   th e   ch ild   n o d es.   E ac h   o ctr ee   n o d ca n   b d ef in ed   b y   its   co o r d in ates  in   3 s p ac e,   r ep r esen ted   as  v e cto r   ( x ,   y ,   z) .   T h co o r d in ates  o f   th r o o t   n o d ar u s u ally   d e f in ed   as  ( 0 ,   0 ,   0 ) ,   an d   th co o r d i n ates  o f   ea c h   ch ild   n o d ca n   b ca lcu lated   u s in g   th ( 1 ) :      _     =     _     +    / 2     ( 2  _      1 )   ( 1 )     wh er in d ex _ c h ild   is   an   in teg er   b etwe en   1   an d   8   r ep r esen t in g   th in d ex   o f   th ch ild   n o d e,   an d   s ize  is   th e   len g th   o f   th s id o f   th p a r en t   n o d e.   T h r e p r esen tatio n   o f   a n   o ctr ee   is   in   tr ee   f o r m   is   g i v e n   in   Fig u r 2 .     T o   co n s tr u ct  an   o ctr ee ,   th 3 s p ac is   r ec u r s iv ely   s u b d iv id ed   in to   s m aller   cu b es  u n til  th d esire d   lev el  o f   d etail  is   r ea c h ed .   T h e   s u b d iv is io n   alg o r ith m   ty p icall y   wo r k s   b y   ch ec k in g   wh eth er   ea ch   cu b c o n tain s   an y   d ata   p o in ts ,   a n d   if   s o ,   d i v id in g   it  in to   eig h s m aller   c u b es.  T h s u b d i v is io n   ca n   b p e r f o r m e d   u s in g   th f o llo win g   s tep s :   i)   C h ec k   if   th cu r r en t c u b co n tain s   an y   d ata  p o in ts .   ii)   I f   th cu b is   to o   s m all  o r   c o n t ain s   n o   d ata  p o in ts ,   m ar k   it a s   leaf   n o d e   an d   s to p   iii)   Oth er wis e,   d iv id th cu b in t o   eig h t sm aller   cu b es.   iv )   R ec u r s iv ely   ap p ly   th s u b d iv i s io n   alg o r ith m   t o   ea ch   o f   th s m aller   cu b es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 6 ,   No .   2 No v em b er   20 24 :   1 3 2 9 - 133 7   1332       Fig u r 2 .   Me s h   r e p r esen tatio n   o f   an   o ctr ee       Fo r   ex am p le,   to   r ep r esen s ea   s u r f ac tem p er atu r e   ( SS T )   u s in g   an   o ctr ee ,   we   ca n   d iv id e   th o ce a n   s u r f ac in to   o ctan ts   an d   ass ig n   tem p er atu r e   v alu e   to   ea c h   o ctan t.   T h e   o ctr ee   ca n   b b u ilt  r ec u r s iv ely   b y   d iv id in g   ea ch   o ctan in to   eig h s m aller   o ctan ts   u n til  a   d es ir ed   lev el  o f   d etail  is   ac h iev e d .   On a p p r o ac h   to   r ep r esen tin g   SST   u s in g   an   o c tr ee   is   to   u s a   m u lti - r eso lu tio n   r ep r esen tatio n ,   wh er ea ch   lev el  o f   th o ctr ee   r ep r esen ts   d if f er e n lev el  o f   d etail.   At  th h ig h est  lev el  o f   th o ctr ee ,   ea ch   o ctan r ep r esen ts   lar g ar ea   o f   th o ce an   s u r f ac with   lo l ev el  o f   d etail,   an d   at  lo wer   lev els  o f   th o ctr ee ,   ea ch   o ctan r ep r esen ts   s m aller   ar ea   with   h ig h er   le v el  o f   d e tail.  T o   s to r th tem p er atu r v alu es  in   th o ctr ee ,   h ash   tab le  ca n   b u s ed   to   s to r th v alu ass o ciate d   w ith   ea ch   o ctan t.   Octr ee s   ar th u s   u s ef u l   f o r   lev el - of - d etai r en d e r in g ,   wh er e   d if f er en lev els  o f   d etail  ca n   b d is p lay ed   b ased   o n   t h d i s tan ce   f r o m   th o b s er v er .   T h lev el  o f   d etail  is   d eter m in ed   b y   th d e p th   o f   t h o ctr ee .   T h is   ca n   b p ar tic u lar ly   u s ef u f o r   in ter ac tiv v is u aliza tio n   o f   lar g e   o ce an o g r ap h ic  d atasets .   T h o ctr ee   tr av er s al  tr ac es  th r a y   an d   its   co llis io n   with   th s ce n e.   T h r e n d er i n g   s p ee d   in   GPU  im p lem en tatio n   is   f u r th er   im p r o v e d   u s in g   s o r ted   s ib lin g   tr av er s al  [ 1 7 ]   b y   th r ay   as  d escr ib ed   in   th f o llo win g   s tep s .   1)   Star t a t th r o o t   2)   I f   th r a y   in ter s ec ts   th r o o b o u n d s ,   ch ec k   th ch ild r en   I f   th ch ild   is   n o n - leaf ,   f in d   t h n ea r est ch ild   clo s est to   th r ay   o r i g in ,   b y   co m p ar in g   with   b asis   x ,   y ,   an d   p lan es   i.   T o   d eter m in e   wh ich   o f   th p a r en t n o d e s   th r ee   ax is   p lan es th r ay   h as c o llid e d   with ,   lo o k   f o r   th n ex t c lo s est s ib lin g .   ii.   T h en tr y   p o in o f   th b ea m   in to   th n ex t c l o s est s ib lin g   will  b r ev ea led   b y   th e   clo s est p lan th at  is   s tr u ck .   iii.   I f   n o   p lan is   s tr u ck ,   t h en   th r ay   is   h ea d ed   o u t o f   th n o d a n d   will n o t h it a n y   o t h er   ch ild r en   o f   th e   cu r r en p ar en t.   3)   E ls e,   h alt  th en tire   p r o ce s s .     2 . 4 .    P y t ho i nte rf a ce   Py th o n   h as  a   wid v a r iety   o f   p ac k ag es  th at  ca n   b u s ed   to   v i s u alize   o ce an   p a r am eter s .   Dep en d in g   o n   th p ar ticu lar   r eq u ir em en ts ,   o n o r   m o r o f   th ese  lib r a r ies  m ay   b u s ef u l.  T h k ey   v is u aliza tio n   to o ls   in   th e   s u g g ested   f r am ewo r k   f o r   d at an aly s is   ar Ma tp lo tlib   an d   Plo tly .   well - k n o wn   Py th o n   d ata  v is u alis atio n   to o lk it  ca lled   Ma tp lo tlib   p r o v i d es  s ev er al  to o ls   f o r   m ak in g   p lo ts ,   ch ar ts ,   an d   g r ap h s .   I m a y   s h o v a r iety   o f   o ce an   p a r am eter s ,   in clu d in g   t em p er atu r e,   s alin ity ,   s ea   lev e l,  an d   c u r r en ts .   Py t h o n   m o d u le  ca lled   Plo tly   en ab les  u s   to   m a k in te r ac tiv e,   web - b ased   v is u aliza tio n s .   Ma k in g   i n ter ac tiv m ap s ,   s ca t ter   p lo ts ,   lin e   p l o ts ,   an d   o th e r   v is u aliza tio n s   is   p o s s ib le  with   it.    Py th o n   Qt  is   u s ed   as  th g r ap h ical  u s er   in ter f ac e   ( GUI )   f o r   in ter ac tiv v is u aliza tio n .   C r ea tin g   h ig h - q u ality ,   n ativ e - l o o k in g   ap p s   with   co n s is ten t u s er   in ter f ac an d   b eh a v io u r   ac r o s s   p latf o r m s   is   s tr aig h tf o r war d   with   Qt s   wid r an g o f   to o l s   an d   m o d u les.  Py th o n   p r o g r am m er s   ca n   u s th Py Qt  o r   Py Sid lib r ar ies  to   ac ce s s   th Qt  f r am ewo r k .   Py Sid is   an   alter n ate  s et  o f   b in d in g s   th at  is   o n l y   p ar tially   c o m p atib le  with   Py Qt,   wh ich   is   s et  o f   Py t h o n   b in d i n g s   f o r   th Qt  f r am ewo r k .   T h Qt  f r am ewo r k   in clu d es  ess en tial  elem en ts   s u ch   as  Qt  C o r e,   Qt  GUI ,   an d   Qt  W id g ets.  Qt  C o r p r o v i d es  n o n - GUI   f ea tu r es  lik e   ev e n m an ag em en t,   d ata   s to r ag e,   n etwo r k in g ,   a n d   th r e ad in g .   Qt  GUI   o f f e r s   to o ls   f o r   b u ild in g   g r ap h ical   u s er   i n ter f ac es,  in clu d i n g   wid g ets,  lay o u ts ,   an d   ev en h an d lin g ,   wh ile  Qt  w id g ets  co n tain s   r eu s ab le  UI   elem en ts   l ik m en u s ,   b u tto n s ,   an d   tex t e d ito r s ,   alo n g   with   lay o u t m a n ag er s   f o r   o r g an izin g   wid g ets.     2 . 5 .     Vis ua liza t io l a y er   T h o b jectiv e   o f   v is u aliza tio n   lay er   is   to   p r o v id e   u n i v ar i ate  an d   m u ltiv ar iate  v is u aliza tio n   o f   th o ce an o g r ap h ic  d ataset.   T h u n iv ar iate  v is u aliza tio n   tech n iq u es  ar av ailab le  in   d if f er en m eth o d s   lik e     ( a)   co lo r m ap s ,   ( b )   v ec to r   p lo ts ,   ( c)   co n to u r   p lo ts ,   ( d )   s tick   p l o t ,   ( e)   s tr ea m lin p lo ts ,   an d   ( f )   r o s p lo ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n   in tera ctive   visu a liz a tio n   to o l fo r   th ex p lo r a tio n   a n d   …  ( P r ee th a   K .   G . )   1333   T h m atp l o tlib   lib r ar y   in   Py th o n   in cl u d es  th e   cm o ce an   m o d u le,   wh ic h   co n tain s   co lo r m a p s   tailo r ed   to   s p ec if ic  o ce an o g r a p h ic  v a r iab les,  s u ch   as  th er m al,   h alin e,   ice,   o x y ,   a n d   alg ae .   Fo r   e x am p le,   th alg ae   co lo r m ap   in   s h a d es  o f   g r ee n   r ep r esen ts   ch lo r o p h y ll,  wh ile  th th er m al   c o lo r m a p   tr an s itio n s   f r o m   d ar k   b l u e   to   y ello w   f o r   tem p e r atu r e   v al u es.  T h ese  c o lo r m a p s   ar e   p r e f er r ed   o v er   co n v en tio n al  o n es  lik r ain b o w   an d   jet   f o r   b etter   co g n itio n   in   o ce an o g r a p h ic  d ata  v is u aliza tio n .   Fo r   v is u alizin g   o ce an o g r ap h ic  d ata  with   m ag n itu d e   an d   d ir e ctio n ,   s u c h   as  win d   an d   c u r r en t,   v ec t o r   p lo ts ,   s tick   p lo ts ,   an d   s tr ea m lin p lo ts   ar e   u s ed .   T h q u i v er   f u n ctio n   i n   Py t h o n   h el p s   p lo v ec to r   a n d   s tick   r ep r esen tatio n s ,   an d   th s tr ea m p lo t   f u n ctio n   p r o v id es   s tr ea m lin p l o ts   illu s tr atin g   th e   v elo city   f ield s   d en s ity   an d   m ag n itu d e.   A d d itio n a lly ,   th e   b ar _ p o lar   f u n ctio n   in   m atp lo tlib   ca n   p l o r o s ch ar ts   to   v is u alize   win d   s p ee d   an d   d ir ec tio n   d is tr ib u tio n s   at  g iv en   lo ca tio n .   W h ile  r en d er in g   c o n to u r   p lo ts   in   2 an d   3 v is u aliza tio n ,   t h r e n d er in g   s p ee d   s u f f e r s   as  th er ar e   n o s u f f icien p o in ts   av ailab le  as  s am p les  in   th s p atial  a r ea   co n s id er ed .   T h u s ,   th o c ea n o g r a p h ic  d ata  is   ch ar ac ter ized o f   n o n - u n if o r m   s ec tio n   in ter v al  ( e g - d ep t h s   at  n o n - u n if o r m   in te r v als  in   Ar g o   f lo at) .   Hen ce ,   to   s p ee d   u p   th r a y - ca s tin g   alg o r ith m   f o r   v o lu m r e n d er in g ,   ap p r o p r iate   s p atial  in ter p o latio n   tech n iq u is   to   b e   ad o p ted .   T h s p atial  in ter p o la tio n   m eth o d   c h o s en   is   k r ig in g   [ 1 8 ] .   Kr ig in g   u s es  lin ea r   co m b in atio n   o f   th e   o b s er v ed   v al u es  in   th ad jace n n o d es  o f   th o ctr ee ,   with   weig h ts   d eter m in ed   b y   th eir   s p atial  co r r elatio n ,   g iv en   as  ( 2 ) .     ( ) = ( )   ( 2 )     wh er Z ( x )   is   th esti m ated   v alu o f   th v ar iab le  at  th tar g et  lo ca tio n   x ,   λ i   is   th weig h ass ig n ed   to   th i - th   o b s er v atio n   at  lo ca tio n   x i ,   a n d   th e   s u m m atio n   is   tak en   o v er   all   th o b s er v atio n s   wi th in   th s p ec if ie d   n eig h b o r h o o d   ar o u n d   th tar g et  lo ca tio n .   T h weig h ts   ar d eter m in ed   b y   v ar i o g r a m   th at  d escr ib es  th s p atial  co r r elatio n   b etwe en   th v ar iab le  at  d if f er en lo ca tio n s .   T h s elec tio n   o f   th v ar io g r am   to   b u s ed   in   k r ig in g   f o r   p ar ticu lar   v ar iab le,   s ay ,   SS T   d ata  is   in f lu en ce d   b y   n u m b er   o f   v ar iab les,  i n clu d in g   t h s p atial  s ca le  o f   th SS T   v ar iab ilit y ,   th s am p lin g   d en s ity   o f   th d ata,   an d   th u n d e r ly in g   p h y s ical  p r o ce s s es   th at   p r o d u ce   th SS T   v ar iab ilit y .   I n   th is   im p lem en tatio n ,   an is o tr o p ic  v ar io g r am   is   ch o s en ,   as  th SS T   d ata  v ar ies   in   d if f er e n t d ir ec tio n s   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   T h e   an is o tr o p ic  v ar io g r am   is   ex p r ess ed   as  ( 3 ) .     ( ) = 1 / 2     [ ( ( ) ( + ) ) ^ 2 ]   ( 3 )     wh er h   is   th lag   d is tan ce ,   Z ( x )   is   th v ar iab le  o f   i n ter est at  lo ca tio n   x ,   an d   E   [ 2 1 ]   d e n o tes th ex p ec ted   v al u e   o p er ato r .   T h lag   d is tan ce ,   h ,   ca n   b r ep lace d   b y   lag   v ec to r   h =( h ₁,   h ₂,   h ₃)   an d   th co v a r ian ce   b etwe en   two   lo ca tio n s   is   f u n ctio n   o f   th l ag   v ec to r   an d   th o r ien tatio n   o f   th an is o tr o p y .   r o tatio n   m atr ix   R   ca n   b u s ed   to   tr an s f o r m   th lag   v ec to r ,   h ,   in to   n ew  co o r d in ate  s y s tem   as  ( 4 ) .     ( ) = 1 / 2 [ ( ( ) ( + ) ) ^ 2 ]   ( 4 )     wh er R h   is   th lag   v ec to r   in   t h n ew  co o r d in ate  s y s tem .     T h u s ,   with   k r ig in g ,   th e   s am p lin g   s tep   o f   r ay   ca s tin g   al g o r ith m   r esu lts   in   less   ar tif ac ts .   T h e   v is u aliza tio n   lay er   also   p r o v id es  m u ltiv ar iate  v is u aliza tio n   o f   th o ce an o g r ap h ic  d at a,   wh ich   h elp s   to   u n d er s tan d   th ca u s al  r elatio n s h ip   b etwe en   th d if f er e n p ar am eter s   u n d er   c o n s id er atio n .   T h e   m u ltiv ar iate   v is u aliza tio n   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ]   p r o v id es  th s im u ltan eo u s   v is u aliza tio n   o f   m u ltip le  v ar ia b les.  Fo r   ex am p le,   th e   f o u n d atio n   lay e r   o f   m u ltiv ar iate  m ap   m ig h b t h SST ,   w ith   ad d itio n al  la y er s   s h o win g   b ath y m etr y ,   o ce a n   cu r r en ts ,   an d   ch lo r o p h y ll  co n ce n tr atio n .   T h is   wo u ld   g iv a   co m p lete  p ictu r o f   wh er h   is   th lag   d is tan ce ,   Z ( x )   is   th v ar iab le  o f   in ter est  at  lo ca tio n   x ,   an d   t h ec o lo g i ca an d   p h y s ical  ch ar ac ter is tic s   o f   th o ce an   in   a   p ar ticu lar   ar ea .   An   ex ten s iv p er s p ec tiv o f   th e   v er tical  s tr u ctu r o f   th e   o ce a n   ca n   b e   o b tain ed   b y   u tili s in g   a   v er tical  p r o f ile  m a p   o r   c o n t o u r   p lo t,  w h er th v a r io u s   c h ar ac ter is tics   ar s tack ed   o n   to p   o f   o n an o th er   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Py th o n   is   u s ed   to   im p lem e n th s y s tem   s in ce   it  h as  an   ad eq u ate  d ata  p r o ce s s in g   p ac k a g e.   Py th o n   m o d u les  lik Ma tp l o tlib ,   B asem ap ,   an d   Nu m p y   ar ess en t ial  co m p o n en ts   o f   th p r o g r a m .   User s   h av t h o p tio n   t o   s elec f r o m   a   v ar iety   o f   p lo ty p es  f o r   s in g le   v ar i ab le  s tu d y ,   in clu d in g   c o n to u r   p lo ts ,   v ec to r   p lo ts ,   s tr ea m   lin p lo ts ,   an d   co lo r   m ap s .   Plo ts   ca n   b cu s to m ized   in   v ar iety   o f   way s ,   in clu d in g   lo ca tio n   an d   co lo r   s elec tio n s .   T h f r am ewo r k   o f f er s   alter n ativ es  f o r   m u ltiv ar iate  v is u aliza tio n   b y   o v e r lay in g   th m an y   f u n d am e n tal  p l o ts .   T h e   in itial  lau n ch   p a g o f   t h f r am ewo r k   wh ich   p r o v id es  t h d ata   co n v er ter   is   g iv en   i n   Fig u r 3 .   T h in ter f ac o f   t h s y s tem   p r o v id es  o p tio n s   t o   im p o r d ata  in t o   th e   f r a m ewo r k   a n d   p r o v id es  an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 6 ,   No .   2 No v em b er   20 24 :   1 3 2 9 - 133 7   1334   in ter f ac f o r   d ata  m an ag e m en t .   T h f r am ewo r k   is   test ed   o n   th s y s tem   with   s p ec if icatio n   o f   8   GB   R AM   an d   g r ap h ics ca r d   o f   NVI DI GeF o r ce   GT 1 6 5 0   4   GB   GDDR6   o n   an   i 5 - 1 1 3 0 0 H,   3 . 1   to   4 . 4   G Hz  p r o ce s s o r .           Fig u r 3 .   Data   co n v er ter   in   d at m an ag em e n t la y er       3 . 1 .    B a s ic  p lo t s   T h b asic  p lo ts   im p lem e n ted   in   th is   f r am ewo r k   in clu d p r o f ile  p lo ts ,   v ec to r   p lo ts ,   c o lo r   m ap s ,   an d   s tr ea m lin p lo ts .   User s   ar p r o v id ed   with   d if f e r en o p tio n s   to   cu s to m ize  th p l o ts .   Sam p le  ex am p les  o f   cu s to m izatio n   f r a m es  f o r   p lo ts   ar d is p lay ed   in   Fig u r 4 .   T h v ec to r   p lo i n ter f ac i n clu d es  o p tio n s   f o r   p r o v id i n g ,   tim an d   d e p th   in d ex ,   as  well  as  lo ca tio n   s p ec if icatio n s .   T h ar r o s ettin g s   p r o v id t h u s er   o p tio n s   to   cu s to m ize  th e   s ca le,   s h af an d   h ea d   wid th   an d   h ea d   len g th ,   an d   h ea d   ax is   len g th   f o r   th e   v ec to r   p lo t.   T h co lo r   s ettin g   o p tio n s   ar also   p r o v id ed   f o r   t h v ec to r   p lo t.  Similar ly ,   t h c o n to u r   p lo o f f er s   cu s to m izatio n   in   ter m s   o f   tim an d   d ep th   in d ices,  as  well  as  lo ca tio n   p r ef er en ce s .   User s   ca n   s elec t   th e   r elev an p ar am eter   a n d   s p ec if y   th p ar am eter s   r an g th r o u g h   th co n t o u r   p lo in ter f ac e.   T h co n to u r   lin es   ca n   b e   cu s to m ized   in   ter m s   o f   co lo r ,   s ty le,   a n d   th ick n ess .   T h co lo r   m a p   also   p r o v id es  s i m ilar   ch o ices  al o n g   with   o p tio n s   to   ex ten d   th c o lo r   b ar   r a n g ac co r d in g   to   t h u s er s   p r ef er en ce .   s am p le  p lo g en er ated   b y   th e   d ata  r en d e r in g   en g in e   in   th p r o p o s ed   f r am ewo r k ,   u tili zin g   t h C PU  im p lem en tatio n ,   is   d e p icted   in   Fig u r 5 .   T h b asic  2 p lo ts   th u s   p r o v id co n tin u o u s   s p atial   u n d er s tan d in g   o f   th p a r a m eter   u n d er   s tu d y .   Ad d itio n ally ,   a   s am p le  3 p lo f o r   th v ar iab le   u n d er   in v esti g atio n   is   p r esen ted   in   F ig u r 6 ,   wh ic h   is   im p lem en ted   u s in g   t h o ctr ee   co n ce p m en ti o n ed   ea r lier .   User s   ca n   en h a n ce   th e   v is u al izatio n   s m o o th n ess   u s in g   th in ter ac tio n   tech n iq u es p r o v id ed   b y   t h Py th o n   in te r f ac e.           Fig u r 4 .   C u s to m izatio n   o p tio n s   f o r   b asic p lo ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n   in tera ctive   visu a liz a tio n   to o l fo r   th ex p lo r a tio n   a n d   …  ( P r ee th a   K .   G . )   1335       Fig u r 5 .   B asic 2 p lo ts - co n t o u r   p l o t,  v ec to r   p lo t ,   a n d   c o lo u r   m ap           Fig u r 6 .   3 p lo t f o r   tem p e r at u r e       3 . 2 .     O v er la y   plo t s   Mu ltip le  d ata  s ets  ar d is p lay ed   o n   o n g r ap h   in   an   o v er la y   p lo t,  en ab lin g   d ir ec c o m p a r is o n   an d   th e   d etec tio n   o f   tr e n d s ,   p atter n s ,   an d   c o r r elatio n s   b etwe en   v ar i ab les.  W ith   th u s e   o f   o v e r lay   p lo ts ,   n u m e r o u s   d atasets   o r   v ar iab les  ca n   b co m p ar ed   v is u ally   at  o n ce .   T h ch ar ts   aid   in   ex am in i n g   th r el atio n s h ip s   b etwe en   v ar io u s   f ac to r s .   W ca n   s ee   co r r elatio n s ,   d ep en d en cies,  o r   ca u s al  lin k s   b y   o v er lay in g   two   o r   m o r b asic   g r ap h s .   Fig u r 7   r ep r e s en ts   th ex am p le  o v er la y   p lo ts .   Fig u r e s   7 ( a )   a n d   7 ( b )   d is p lay s   s am p le  g r ap h s   o f   win d   o v er laid   o n   tem p e r atu r a n o m aly   an d   s alin ity   o v er laid   o n   te m p er atu r e.           ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   E x am p les o f   o v er la y   ( a)   win d   o v er laid   o n   tem p er at u r an o m aly   an d   ( b )   s alin ity   o v er laid   o n   tem p er atu r e       4.   CO NCLU SI O N   T h m ain   ch allen g i n   an aly zi n g   lar g v o lu m es  o f   o ce an   d at is   its   in h er en co m p le x ity .   T o   ad d r ess   th is ,   an   in ter ac tiv an d   ad ap tab le  m u lti - s ca le,   m u ltiv ar iate  v is u aliza tio n   s y s tem   i s   e s s en tial.  T h is   s tu d y   in tr o d u ce s   n o v el   Py th o n - b as ed   in ter ac tiv e   to o d esig n e d   f o r   v is u alizin g   m u ltiv ar iate  d ata  in   b o th   2 an d   3 f o r m ats.  T h to o s u p p o r ts   v ar io u s   d ata  f o r m ats  an d   allo ws  f o r   s in g le - v ar ia b le  v is u aliza tio n s   lik v ec to r   p lo ts   an d   c o lo r   m ap s ,   as  well  as  m u ltiv ar iate  v is u aliza tio n s .   I t   p r o ce s s es  an d   r e f in es  d ata   u s in g   m u ltip le  p r e - p r o ce s s in g   tech n iq u es  an d   ac co m m o d ates  o ctr ee   r e p r esen t atio n   an d   k r i g in g   in ter p o latio n   f o r   im p r o v e d   3 p lo ts .   Ov er lay   p lo ts   en ab le   c o m p ar is o n s   an d   th e   id en tific a tio n   o f   p atter n s ,   tr e n d s ,   a n d   co r r elatio n s   am o n g   d iv er s v ar iab les,  m a k in g   th e   s y s tem   ad ap tab le  f o r   v is u alizin g   d if f er en t ty p es o f   s cien tific   d ata.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 6 ,   No .   2 No v em b er   20 24 :   1 3 2 9 - 133 7   1336   T h is   s tu d y   p r esen ts   an   in ter ac tiv ap p licatio n   f o r   m u ltiv ar iate  v is u alis atio n   o f   o ce an   ch ar ac ter is tics ,   u s in g   ad v an ce d   3 v is u alis at io n   tech n iq u es  an d   cu s to m is a b le  o v er lay s ,   b ased   o n   Py th o n .   T h tech n o l o g y   m ak es  it  ea s ier   to   id en tify   p att er n s ,   tr en d s ,   a n d   an o m alies,  in teg r ates  v ar iety   o f   d ata  s o u r ce s ,   an d   f ac ilit ates   th o r o u g h   d ata  p r o ce s s in g - all  o f   wh ich   c o n tr ib u te  to   b etter   k n o wled g e   o f   m ar in e   p r o ce s s es.   B y   ad d in g   r ea l - tim d ata  in teg r atio n   an d   an al y s is   to   th to o l s   ca p ab ilit ies,  f u tu r r esear ch   ca n   b u ild   o n   th ese  d is co v er ies  an d   p r o v id e   m o r e   d y n am ic  an d   in s tan tan eo u s   in s ig h ts   in to   o ce a n   co n d itio n s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h is   wo r k   is   f in a n cially   ass is ted   b y   Nav al  R esear ch   B o ar d   ( NR B )   o f   Def e n ce   R esear ch   an d   Dev elo p m en Or g a n izatio n   ( D R DO) ,   Min is tr y   o f   Def en ce ,   Go v er n m e n o f   I n d ia.   T h au t h o r s   ar th an k f u to   th s cien tis ts   in   Nav al  Ph y s ical  an d   Oce an o g r a p h ic  L a b o r a to r y   ( NPOL ) ,   Ko ch i,  f o r   th eir   r esear ch   g u id an ce .   Au th o r s   ar th a n k f u l t o   co p er n icu s . eu   co n s o r tiu m   f o r   p r o v id i n g   th s ea   lev el  an d   g e o s tr o p h ic  d ata.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   C .   X i e ,   M .   Li ,   H .   W a n g ,   a n d   J.   D o n g ,   A   s u r v e y   o n   v i s u a l   a n a l y s i s   o f   o c e a n   d a t a ,   V i su a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 1 2 8 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . v i s i n f . 2 0 1 9 . 0 8 . 0 0 1 .   [ 2 ]   S .   Li u   e t   a l . ,   A n   i n t e l l i g e n t   m o d e l i n g   f r a m e w o r k   t o   o p t i m i z e   t h e   sp a t i a l   l a y o u t   o f   o c e a n   m o o r e d   b u o y   o b s e r v i n g   n e t w o r k s,”   Fro n t i e rs  i n   M a r i n e   S c i e n c e ,   v o l .   1 0 ,   A p r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f mars . 2 0 2 3 . 1 1 3 4 4 1 8 .   [ 3 ]   P .   C .   W o n g   a n d   R .   D .   B e r g e r o n ,   3 0   y e a r s   o f   mu l t i d i me n s i o n a l   m u l t i v a r i a t e   v i s u a l i z a t i o n ,   S c i e n t i f i c   Vi su a l i z a t i o n   O v e rv i e w s   Me t h o d o l o g i e a n d   T e c h n i q u e s ,   n o .   2 ,   p p .   3 3 3 ,   1 9 9 7 .   [ 4 ]   G .   C h e n   e t   a l . ,   T o w a r d   d i g i t a l   t w i n   o f   t h e   o c e a n :   f r o m   d i g i t a l i z a t i o n   t o   c l o n i n g ,   I n t e l l i g e n t   Ma r i n e   T e c h n o l o g y   a n d   S y s t e m s   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p .   3 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 4 2 9 5 - 023 - 0 0 0 0 3 - 2.   [ 5 ]   O .   A b d u sat t a r o v ,   E n v i r o n me n t a l   m o n i t o r i n g   g e o s p a t i a l   d a t a   v i s u a l i z a t i o n   me t h o d s,”   Pr o s p e c t o f   D e v e l o p m e n t   o f   S c i e n c e   a n d   Ed u c a t i o n ,   v o l .   1 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 1 5 1 2 0 ,   2 0 2 3 .   [ 6 ]   Q .   Li n   e t   a l . ,   C h a r a c t e r i z a t i o n   o f   l a c u st r i n e   h a r mf u l   a l g a l   b l o o ms  u s i n g   m u l t i p l e   b i o mar k e r s:   h i s t o r i c a l   p r o c e ss e s,   d r i v i n g   sy n e r g y ,   a n d   e c o l o g i c a l   s h i f t s,”   W a t e r   Re se a r c h ,   v o l .   2 3 5 ,   p .   1 1 9 9 1 6 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . w a t r e s. 2 0 2 3 . 1 1 9 9 1 6 .   [ 7 ]   C .   L i   a n d   C .   Z h e n g ,   H i g h - e f f i c i e n c y   me t h o d   f o r   3 D   v i s u a l i z a t i o n   o f   marin e   e n v i r o n me n t a l   i n f o r ma t i o n ,   E a rt h   S c i e n c e   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   3 6 7 3 7 7 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 1 4 5 - 0 2 3 - 0 0 9 4 6 - 4.   [ 8 ]   J.  Li ,   T.   H u a n g ,   P .   H u ,   W .   C u i ,   a n d   S .   C h e n g ,   A   v i s u a l   a n a l y t i c f r a mew o r k   f o r   o c e a n   s c a l a r   v o l u m e   d a t a ,   O c e a n - L a n d - At m o s p h e r e   R e se a rc h ,   v o l .   2 ,   p .   1 7 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 4 1 3 3 / o l a r . 0 0 1 4 .   [ 9 ]   G .   M a d e c ,   N E M O   o c e a n   e n g i n e .   F r a n c e ,   I n st i t u t   P i e r r e - S i m o n   La p l a c e   ( I P S L) ,   p .   3 0 0 ,   2 0 0 8 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / n o r a . n e r c . a c . u k / i d / e p r i n t / 1 6 4 3 2 4 / .   [ 1 0 ]   J.  I .   A n t o n o v ,   R .   A .   L o c a r n i n i ,   T .   P .   B o y e r ,   A .   V .   M i sh o n o v ,   a n d   H .   E .   G a r c i a ,   W o r l d   o c e a n   a t l a 2 0 0 5 .   V o l .   2 ,   S a l i n i t y ,   N O A A   At l a N E S D I S   6 2 ,   U . S .   G o v e r n m e n t   P ri n t i n g   O f f i c e ,   2 0 0 6 .   [ 1 1 ]   S .   M .   U p p a l a ,   P .   W .   K å l l b e r g ,   A .   J.  S i mm o n s,  U .   A n d r a e ,   V .   D .   C .   B e c h t o l d ,   a n d   C o a u t h o r s,   T h e   ER A - 4 0   r e - a n a l y si s,”   Q u a r t e r l y   J o u r n a l   o f   t h e   R o y a l   Me t e o ro l o g i c a l   S o c i e t y ,   v o l .   1 3 1 ,   p p .   2 9 6 1 3 0 1 2 ,   2 0 0 5 .   [ 1 2 ]   D .   P .   D e e   e t   a l . ,   T h e   E R A - I n t e r i m re a n a l y si s :   c o n f i g u r a t i o n   a n d   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   d a t a   a ssi mi l a t i o n   s y st e m,   Q u a r t e r l y   J o u r n a l   o f   t h e   Ro y a l   Me t e o ro l o g i c a l   S o c i e t y ,   v o l .   1 3 7 ,   n o .   6 5 6 ,   p p .   5 5 3 5 9 7 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / q j . 8 2 8 .   [ 1 3 ]   EC M W F   o p e r a t i o n a l   a r c h i v e .   E u r o p e a n   C e n t r e   f o r   M e d i u m - R a n g e   W e a t h e r   F o r e c a st s ,   A c c e sse d :   Ju n .   0 1 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / a p p s . e c mw f . i n t / a r c h i v e - c a t a l o g u e / ? c l a ss = o d .   [ 1 4 ]   K .   M a t t ss o n   a n d   M .   H .   C a r p e n t e r ,   S t a b l e   a n d   a c c u r a t e   i n t e r p o l a t   i o n   o p e r a t o r f o r   h i g h - o r d e r   m u l t i b l o c k   f i n i t e   d i f f e r e n c e   met h o d s,   S I AM   J o u r n a l   o n   S c i e n t i f i c   C o m p u t i n g ,   v o l .   3 2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 9 8 2 3 2 0 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 3 7 / 0 9 0 7 5 0 0 6 8 .   [ 1 5 ]   C .   T.   S u v a   a n d   J.   S .   B .   M i t c h e l l ,   T h e   l a z y   sw e e p   r a y   c a s t i n g   a l g o r i t h f o r   r e n d e r i n g   i r r e g u l a r   g r i d s ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   Vi su a l i z a t i o n   a n d   C o m p u t e r Gr a p h i c s ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 2 1 5 7 ,   1 9 9 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 2 9 4 5 . 5 9 7 7 9 7 .   [ 1 6 ]   K .   Y a ma g u c h i ,   T.   L .   K u n i i ,   K .   F u j i mu r a ,   a n d   H .   T o r i y a ,   O c t r e e - r e l a t e d   d a t a   s t r u c t u r e a n d   a l g o r i t h ms,”   I EEE  C o m p u t e r   G ra p h i c a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 ,   n o .   1 ,   p p .   5 3 5 9 ,   1 9 8 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C G . 1 9 8 4 . 2 7 5 9 0 1 .   [ 1 7 ]   C. - F .   C h a n g ,   G .   B i s h o p ,   a n d   A .   L a st r a ,   LD I   t r e e :   a   h i e r a r c h i c a l   r e p r e se n t a t i o n   f o r   i ma g e - b a s e d   r e n d e r i n g ,   i n   P ro c e e d i n g s o f   t h e   2 6 t h   a n n u a l   c o n f e re n c e   o n   C o m p u t e g ra p h i c a n d   i n t e ra c t i v e   t e c h n i q u e -   S I G G RA PH   99 ,   1 9 9 9 ,   p p .   2 9 1 2 9 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 1 1 5 3 5 . 3 1 1 5 7 1 .   [ 1 8 ]   M .   A .   O l i v e r   a n d   R .   W e b s t e r ,   K r i g i n g :   a   met h o d   o f   i n t e r p o l a t i o n   f o r   g e o g r a p h i c a l   i n f o r ma t i o n   sy s t e ms ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   G e o g ra p h i c a l   I n f o rm a t i o n   S y st e m s ,   v o l .   4 ,   n o .   3 ,   p p .   3 1 3 3 3 2 ,   1 9 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 2 6 9 3 7 9 9 0 0 8 9 4 1 5 4 9 .   [ 1 9 ]   Y .   Y a n g ,   Z.   Zh u ,   X .   S h e n ,   L .   Ji a n g ,   a n d   T.   L i ,   Th e   i n f l u e n c e o f   a t l a n t i c   se a   su r f a c e   t e m p e r a t u r e   a n o m a l i e s   o n   t h e   EN S O - i n d e p e n d e n t   i n t e r a n n u a l   v a r i a b i l i t y   o f   Ea st   A s i a n   s u mm e r   mo n s o o n   r a i n f a l l ,   J o u r n a l   o f   C l i m a t e ,   v o l .   3 6 ,   n o .   2 ,   p p .   6 7 7 6 9 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 5 / JC LI - D - 22 - 0 0 6 1 . 1 .   [ 2 0 ]   T.   G u i n a l d o ,   A .   V o l d o i r e ,   R .   W a l d m a n ,   S .   S a u x   P i c a r t ,   a n d   H .   R o q u e t ,   R e s p o n se   o f   t h e   sea   s u r f a c e   t e m p e r a t u r e   t o   h e a t w a v e s   d u r i n g   t h e   F r a n c e   2 0 2 2   m e t e o r o l o g i c a l   s u mm e r ,   O c e a n   S c i e n c e ,   v o l .   1 9 ,   n o .   3 ,   p p .   6 2 9 6 4 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 5 1 9 4 / o s - 19 - 629 - 2 0 2 3 .   [ 2 1 ]   D .   E.   M y e r s,  C .   L.   B e g o v i c h ,   T .   R .   B u t z ,   a n d   V .   E .   K a n e ,   V a r i o g r a m   mo d e l f o r   r e g i o n a l   g r o u n d w a t e r   g e o c h e m i c a l   d a t a ,   J o u rn a l   o f   t h e   I n t e rn a t i o n a l   Ass o c i a t i o n   f o Ma t h e m a t i c a l   G e o l o g y ,   v o l .   1 4 ,   n o .   6 ,   p p .   6 2 9 6 4 4 ,   1 9 8 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / B F 0 1 0 3 3 8 8 4 .   [ 2 2 ]   R .   Q i n ,   B .   F e n g ,   Z.   X u ,   Y .   Z h o u ,   L.   Li u ,   a n d   Y .   Li ,   W e b - b a se d   3 D   v i s u a l i z a t i o n   f r a m e w o r k   f o r   t i me - v a r y i n g   a n d   l a r g e - v o l u me   o c e a n i c   f o r e c a st i n g   d a t a   u s i n g   o p e n - s o u r c e   t e c h n o l o g i e s,”   En v i r o n m e n t a l   Mo d e l l i n g   &   S o f t w a r e ,   v o l .   1 3 5 ,   p .   1 0 4 9 0 8 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n v s o f t . 2 0 2 0 . 1 0 4 9 0 8 .   [ 2 3 ]   W .   H .   A l i   e t   a l . ,   S e a V i z K i t :   i n t e r a c t i v e   m a p f o r   o c e a n   v i su a l i z a t i o n ,   i n   O c e a n s   2 0 1 9   MTS / I EEE   S e a t t l e O c t .   2 0 1 9 ,   p p .   1 1 0 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / O C EA N S 4 0 4 9 0 . 2 0 1 9 . 8 9 6 2 7 9 4 .   [ 2 4 ]   X .   H a n ,   J.  Li u ,   B .   Ta n ,   a n d   L .   D u a n ,   D e si g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   sm a r t   o c e a n   v i s u a l i z a t i o n   s y s t e b a se d   o n   e x t e n d e d   r e a l i t y   t e c h n o l o g y ,   J o u rn a l   o f   We b   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 0 ,   n o .   2 ,   p p .   5 5 7 5 7 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 3 0 5 2 / j w e 1 5 4 0 - 9 5 8 9 . 2 0 2 1 5 .   [ 2 5 ]   C .   G a n ,   W . - H .   C a o ,   K . - Z.   Li u ,   a n d   M .   W u ,   S p a t i a l   e st i ma t i o n   f o r   3 D   f o r mat i o n   d r i l l a b i l i t y   f i e l d :   a   n e w   m o d e l i n g   f r a m e w o r k ,   J o u rn a l   o f   N a t u ra l   G a S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   8 4 ,   p .   1 0 3 6 2 8 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j n g se. 2 0 2 0 . 1 0 3 6 2 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A n   in tera ctive   visu a liz a tio n   to o l fo r   th ex p lo r a tio n   a n d   …  ( P r ee th a   K .   G . )   1337   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Dr .   Pre e th a   K .   G .           c o m p lete d   h e P h . D .   in   M o b il e   Ad   h o c   Ne two rk fro m   Co c h in   Un iv e rsity   o S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y   in   2 0 1 8 .   S h e   is  c u rre n tl y   wo rk i n g   a P r o fe ss o i n   t h e   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   a t   Ra jag iri   S c h o o o f   En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y   i n   Ke ra la,  I n d ia.   S h e   h a a ro u n d   2 2   y e a rs  o a c a d e m ic  e x p e rien c e .   He re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   d a ta  a n a ly ti c s,  m a c h in e   lea rn in g ,   d e e p   lea rn in g ,   m o b il e   c o m p u ti n g ,     wire les n e two rk s,  a n d   a d - h o c   n e tw o rk s .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   p re e th a _ k g @ra jag iri tec h . e d u . in .       Dr .   S a r ith a   S .           re c e iv e d   t h e   P h . D .   De g re e   i n   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g   fro m   Co c h i n   Un iv e rsity   o S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,   Ke ra la,  In d ia .   S h e   is   c u rre n tl y   se rv i n g   a a   P ro fe ss o r   a Ra jag iri   S c h o o l   o f   En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y   (Au to n o m o u s)   i n   Ke ra la,  I n d ia.   S h e   h a a lso   c o n tri b u ted   n u m e r o u j o u r n a a rti c les ,   c o n fe re n c e   p a p e rs,  b o o k   c h a p ters ,   a n d   p a ten ts,  re flec ti n g   t h e   in n o v a ti v e   c o n tri b u ti o n t o   d iffere n fiel d in   c o m p u ter  sc ien c e   a n d   e n g in e e rin g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sa rit h a _ s@ ra jag iri tec h . e d u . i n .       Mr .   J ish n u   J e e v a n           c o m p lete d   h is  B.   Tec h   in   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   fro m   Th e   Alb e rti a n   I n stit u te  o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ke ra la,  In d ia  in   2 0 1 8 .   He   c o m p lete d   h is  M . Tec h   in   Co m p u ter  a n d   I n f o rm a ti o n   S c ien c e   fro m   t h e   De p a r tme n o C o m p u ter  S c ien c e ,   CUSAT,   in   2 0 2 1 .   Cu rre n tl y   h e   is  wo rk in g   a Ju n i o Re se a rc h   As s o c iate ,   Eu ro - M e d it e rra n e a n   Ce n ter  o n   Cl ima te  Ch a n g e   (CM CC),   Italy .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   ji sh n u jee v a n @g m a il . c o m .       Dr .   Chi n n u   S a c h i d a n a n d a n           i a n   o c e a n o g ra p h e r   a n d   m a rin e   sc ien ti st  fr o m   I n d ia.  S h e   h a s   c o m p lete d   h e g ra d u a te  stu d ies   i n   o c e a n o g ra p h y   fr o m   C o c h in   Un i v e rsity   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y   (CUSAT)  a n d   we n o n   t o   p u rsu e   d o c t o ra re se a rc h   in   m a rin e   sc ien c e a th e   p re stig i o u CS IR - Na ti o n a In stit u te  o Oc e a n o g ra p h y .   C u rre n tl y   wo rk i n g   a a   re se a rc h   fe ll o in   Ra jag iri   S c h o o o En g in e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   i n   Ke ra la,  In d ia .   He re se a rc h   e x p e rti se   li e s   in   th e   f ield   o o c e a n o g ra p h y   a n d   m a rin e   sc ien c e s,  with   a   fo c u o n   th e   p h y sic a p r o c e ss e th a sh a p e   o c e a n s.  S h e   c a n   b e   c o n tac t e d   a e m a il c h in n u . sa c h i 7 @g m a il . c o m .         Dr .   P .   A .   Ma h e sw a r a n           o b tai n e d   h is  M a ste rs  a n d   P h . D.  in   Oc e a n o g ra p h y   fro m   Co c h in   Un i v e rsity   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ko c h i ,   Ke ra la.  H e   is  c u rre n t ly   wo rk in g   a a   S c ien ti st  a DRD O - Na v a P h y sic a a n d   Oc e a n o g ra p h ic  Lab o ra to r y ,   Ko c h i .   His  re se a rc h   a re a in c lu d e ,   M i x e d   lay e d y n a m ics ,   th e rm o h a li n e   stru c t u re ,   s o n a o c e a n o g ra p h y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il m a h e sw a ra n . n p o l@ g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.