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在核应急响应期间，利用可视化手段直观展示大规模核素扩散数据的空间分布，有助于应急指挥人员快速有效地进行科学决策与指挥。本文基于科学计算可视化技术，选用改进的八叉树模型对扩散数据建立空间索引，并根据操作干预水平提取数据水平时空切片，完成了大规模核素扩散数据的可视化。以日本福岛核事故为例，对其大规模核素扩散数据进行分层可视化，直观显示了放射性核素在不同高度的空间分布状态，表明本文方法可为核应急快速响应与决策提供技术支持。