基于VC++平台的相控阵天气雷达NetCDF数据读取与产品显示

介绍相控阵雷达的特点、NetCDF数据文件结构、VC++程序读取NetCDF存储的相控阵天气雷达数据和产品的生成,重点探讨NetCDF的文件结构和其数据读取的过程。 使用美国新改装的相控阵天气雷达与常规多普勒天气雷达在2004年所做的一次同步观测试验获取的NetCDF数据,在VC++平台下编写程序,完成对NetCDF数据读取及雷达产品显示,借助生成的产品,通过具体实例比较和分析了两部雷达各自的性能特点。     

基于NetCDF的国产新型气象雷达基数据通用编码试验

为归一化处理国产新型气象雷达数据存储格式,提高雷达数据共享与交换效率,兼容不同厂家不同型号雷达多样性数据格式的同时保留其内在的差异。基于NetCDF编码原理设计雷达基数据NetCDF存储模型,在Visual C++开发平台支持下,开展国产新型气象雷达格式编码和解码的试验。结果表明:1NetCDF编码方式可作为国产新型气象雷达基数据通用编码方式,在合理地利用不同厂家不同型号雷达数据格式内在差异的同时进行统一编码,有利于进行雷达数据的交换。2NetCDF格式编码雷达基数据,继承以雷达径向信息为基本结构的存放形式,面向存储单元本身(数组),通过编码维数、变量、属性和数据4个子域,构成自描述式的NC文件,用户可借助库函数实现"自动"解码。3NetCDF格式编码前后的雷达数据文件大小差异较小,差异幅度与原始数据文件大小无关。     

广东灾害天气历史个例库系统的设计与实现

介绍基于地理信息系统(GIS),用VC++开发的灾害天气历史个例库系统的开发与应用。系统实现了:1)灾害天气个例相关气象资料的收集整理、分类入库、查询检索。2)在具有GIS功能的平台上快速方便地浏览MICAPS数据、图片格式数据、数据库资料以及NetCDF、GRIB格式数据和转换的二进制数据。3)各级台站可以根据自身业务需求,定制个性化的灾害性天气历史个例库。     

新一代天气雷达个例资料整编系统设计

采用C语言和VC++6.0开发新一代天气雷达个例资料整编系统,能够对雷达基数据、雷达产品和雷达状态等信息每天自动异机整理存储,自动建立整编资料所需的各类文件夹和文件,使个例资料整编实现自动化、批量化、流程化和标准化.该系统可推广、移植到其它新一代天气雷达站.     

714XDP-A型X波段多参数气象雷达产品生成软件开发

选用Visual C 6.0语言,开发了X波段多参数气象雷达产品生成软件.该软件由原始数据读取和图形产品生成两部分软件组成.利用该软件可根据数据产品制作图、表,并根据雷达图形产品分析强降水天气过程.     

相控阵多普勒天气雷达技术发展展望

基于相控阵雷达的工作原理和各种工作方式下的性能特点、结合天气雷达的基本要求、并考虑到相控阵雷达在生产、应用技术方面不断地成熟、成本的飞速地下降和财政的宽裕,展望有源数字相控阵多普勒天气雷达的选用。介绍有源数字相控阵多普勒雷达发展现状和作为天气雷达所面临的问题：如减少数字T/R组件的总成本、各种数字波束形成模式及自适应技术的移植和改进、数据信号处理（软硬件）技术和气象产品的开发、耗电计算,以及全寿命期间的设备保障等,提出解决部分问题的初步设想。     

相控阵天气雷达数据压缩技术

相控阵天气雷达较新一代天气雷达在时空分辨率上有明显的优势。随着探测能力的提高,相控阵雷达数据量急剧增长,数据传输和存储问题凸显。现有天气雷达数据压缩算法可以减少传输和存储的数据量,但现有算法并未充分考虑相控阵雷达特点,数据压缩率有较大提升空间。本文提出时空预测的相控阵雷达数据压缩算法(PARDC),使用径向预测压缩数据相关冗余。使用CHATOR雷达数据对PARDC的算法性能进行评估,试验结果表明PARDC较通用的压缩算法压缩率性能大约提升了24%。     

S波段相控阵天气雷达与新一代天气雷达探测云回波强度及结构误差的模拟分析

由中国气象科学研究院国家灾害天气重点实验室与中国电子科技集团南京第14研究所联合研制的S波段相控阵天气雷达采用宽波束发射多波束接收,从而很大程度上缩短雷达扫描周期,但是由于相控阵雷达其波束宽度的增加以及波束宽度与增益不再是定值而是随着仰角而发生变化,必然在一定程度上牺牲雷达探测分辨率,造成其回波细节的缺失。为了比较该S波段相控阵天气雷达与S波段多普勒天气雷达在探测云反射率因子大小和结构方面的差异,采用双线性插值方法,模拟出空间分辨率很高的降水云团,并模拟相控阵天气雷达和S波段新一代天气雷达的波束特性对其进行扫描,通过模拟扫描得到的反射率回波,分析了对同一降水云团、相同距离位置,相控阵天气雷达与S波段常规多普勒天气雷达回波在水平方向和垂直方向的差异,结果表明:相控阵雷达对回波水平方向上和垂直方向上的平滑作用在一定程度上改变了回波的结构,减弱了回波的中心强度,使一些小的强回波中心消失。相对于S波段多普勒天气雷达,减少了极弱回波与强回波的面积,增加了中间强度回波的面积。探索了模拟分析相控阵天气雷达与多普勒天气雷达数据的方法,为相控阵天气雷达的定标和定量测量提供了理论参考。     

中国天气雷达基数据模型与CDM集成研究

现有标准格式雷达基数据解析工具在设计上存在通用性和抽象性不足的问题,不便于雷达数据的解析和处理.为了解决这个问题,本文基于Unidata的CDM(Common Data Model),设计和构建了中国天气雷达基数据模型,在数据模型层面实现了对天气雷达标准格式基数据的访问,并以Unidata开源的NetCDF Java库...     

NetCDF数据的编程式访问

NetCDF是一种面向数组型数据的描述和编码标准,目前广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等诸多领域.用户可以借助多种方式方便地管理和操作NetCDF数据集.文章介绍NetCDF数据的编程式访问方法.该方法主要应用于数值预报模式,它涉及软件创建、参数配置、NetCDF文件结构、NetCDF接口函数库等.重点探讨了编程者在使用该方法时经常遇到的一些问题,并且给出了一个读取NCEP再分析文件的编程实例.     

RPGCA程序的改进

RPGCA程序负责将CINRAD/CD型雷达的archive基数据标准化命名后压缩上传,此数据是新一代天气雷达站的业务考核内容,同时也是雷达拼图、GR2等短临预报软件的必要数据。但实际使用下来发现RPGCA程序有传输时效性不高,系统资源占用较大等弊端。因此,本站使用C#开发了RPGCA改进版,此改进版不仅具有RPGCA程序的所有功能,并且改进了原版的弊端,同时增加了一些实用功能,提高了数据上传的时效性和稳定性。     

基于数据产品的风廓线雷达故障识别

风廓线雷达是一种以大气湍流为主要探测对象的晴空测风设备,近年来普遍使用。其资料的应用广泛,对数据产品的可用性要求越来越高。本文以1456D/F型两种布网风廓线雷达为研究对象,收集了22个产品异常个例,并对其进行了分类,分析了数据产品产生异常的原因;基于数据产品异常,总结出识别与分析风廓线雷达故障的经验方法及排查流程。有利于提高省级、台站业务人员识别风廓线雷达异常数据产品的能力,有效保障数据的正常采集与上传,从而为预报服务提供更准确的探测数据。     

雷达个例资料整编批处理技术与业务应用

在新一代天气雷达业务观测中,采用降水观测模式2,一天有近240个基数据和约有7200个数据产品。由于基数据和数据产品文件名与资料整编文件名格式上的差异很大,如果仅依靠人工进行整编,不仅文件多、信息量大,而且文件的重命名、校对审核尤为困难。系统地介绍了雷达个例资料整编的关键技术和解决方案,通过计算机实现了文件命名的自动批处理,采用向导式任务处理技术实现了雷达个例资料整编的自动化、批量化、流程化和标准化。     

新一代天气雷达（CINRAD/CD）几种故障分析和排除过程

根据使用CINRAD／CD新一代天气雷达过程中发现的雷达设备硬件和软件故障及维修实践,分析了发射系统人工线故障、雷达系统监控软件在网络正常运行情况下上传监控信息丢失字节、雷达回波同周围雷达相比回波强度存在明显误差及接收系统电源故障等问题的原因,并提出了快速准确的解决方法。     

新一代天气雷达产品故障识别及监测预警系统设计实现

新一代天气雷达故障直接影响数据质量,异常产品的产生对短时临近预报预警带来了重大的影响,实现雷达异常产品实时监测具有一定现实意义。本系统采用WinForm 3层架构+ORM模型架构,通过统计纹理分析、灰度图像特征值分析等图像处理技术实现自动识别雷达异常产品。新一代天气雷达产品故障监测预警系统可以实时、高效、准确检测出异常雷达产品,满足强对流天气预警监测、天气雷达故障预警服务预判、天气雷达产品可用性服务等功能要求,从单部雷达产品数据中识别出异常回波,避免进一步影响多雷达组网拼图,对天气雷达组网产品的质量控制具有重要的意义。     

一场初冬“雷打雪”天气的中尺度特征分析

利用探空资料、T639数值预报产品和多普勒天气雷达资料,对2009年11月郑州地区的一场"雷打雪"天气过程进行了中尺度特征分析,结果表明:大尺度环流背景为暴雪的产生提供了有利条件,而中尺度露点锋是"雷打雪"天气发生的直接影响系统,中低层强烈的逆温层和"上干中湿下冷"的大气垂直结构为对流天气的产生储备了充足的不稳定能量,干暖盖指数对冬季对流天气的发生有一定的预报指示意义;多普勒天气雷达的径向速度产品是制作"雷打雪"天气短时临近预报的重要依据。     

基于注意力反向投影网络的天气雷达回波超分辨率重建算法

高分辨率的天气雷达数据能揭示探测天气目标的精细结构,对灾害性天气分析和预报预警至关重要。提高天气雷达反射率数据分辨率可以提升现有业务天气雷达对中小尺度强对流灾害性天气的监测和预警能力。本文在不改变雷达硬件的情况下,提出了基于注意力反向投影网络(Attention Back-Projection Network,ABPN)的天气雷达回波超分辨率重建算法用于提高雷达反射率数据分辨率。ABPN通过在深度反向投影网络(Deep Back-Projection Network,DBPN)中加入长短跳跃连接和通道注意力机制,对关键区域精细化重建结构特征。通过对实际天气过程超分辨率重建测试,结果表明,ABPN算法在雷达回波重建质量和主观视觉评估上有明显的优势,特别是在回波细节和天气雷达的边缘结构特征方面。     

CC天气雷达数据流传输业务台站级监控报警系统的设计与实现

利用UDP组播通信、进程监控、文件监控、网络监控等技术,研发了CC天气雷达数据流传输业务台站级监控报警系统,较早、较好地实现了雷达扫描状态、数据流上行传输、标准格式基数据本地存储、基数据补传、软件运行和网络运行状态的实时监控和短信报警。实践表明,软件运行较稳定,能对数据流传输业务进行有效监控,短信报警准确及时,报警阈值从6min缩短到40s,提升了故障的发现和处理效率,提高了天气雷达业务可用性和数据传输质量,减轻了雷达台站业务人员的值守压力。     

基于Web的713C天气雷达图即时共享系统

在713C天气雷达实时扫描资料定时存盘的基础上,713C天气雷达图即时共享系统利用.NET框架下新的图形接口技术GD I ,实现图形文件的格式转换和传输;在ASP.NET环境下,利用VB.NET开发语言,实现基于W eb服务器的雷达图像共享。