气象雷达装置及暴雨预测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气象雷达装置，可以准确且迅速地预测及分析作为特异的且是局部地区的气象现象的暴雨，并根据预测结果估计有效的威胁度。本实施方式的气象雷达装置的结构是具有雷达信号处理装置和计算机的结构，所述雷达信号处理装置对通过天线接收的雷达信号进行处理，并生成与气象现象相关的观测数据，所述计算机对所述观测数据进行处理。所述计算机执行根据所述观测数据识别作为所述气象现象而发生的降雨区域的识别处理，生成用于根据所述识别处理的识别结果计算暴雨对对象地点的威胁度的威胁信息。

Meteorological radar device and Rainstorm Prediction Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气象雷达装置及暴雨预测方法
本专利技术的实施方式涉及可以实现暴雨预测功能的气象雷达装置及暴雨预测方法。
技术介绍
近年来，作为突发性的特异的气象现象的也称为游击式暴雨的局部暴雨比较多发。为了将因这样的暴雨而引发的灾害控制在最小限度，进行预测及分析暴雨的发生的暴雨预测，并估计暴雨的威胁度的必要性提高。为了实现这样的功能，提出了使用了高分辨率的气象雷达等的暴雨预测系统。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－289961号公报
技术实现思路
以往的暴雨预测系统的结构是通过参照与当前的降雨区域相似的过去的事例，进行预测及分析暴雨的发生并根据预测结果判定危险度的处理。在这样的暴雨预测系统中，由于依赖于过去的事例，因而难以准确且迅速地预测及分析作为特异的且是局部地区的气象现象的暴雨。并且，难以为了将暴雨导致的灾害控制在最小限度，而根据预测结果判定有效的危险度。因此，本专利技术的目的是提供一种气象雷达装置，能够准确且迅速地预测及分析作为特异的且是局部地区的气象现象的暴雨，并根据预测结果估计有效的威胁度。本实施方式的气象雷达装置具有：生成单元，对通过天线接收的雷达信号进行处理，并生成与气象现象相关的观测数据；信息处理单元，对所述观测数据进行处理。所述信息处理单元包括：识别单元，执行根据所述观测数据识别作为所述气象现象而发生的降雨区域的识别处理；生成单元，生成用于根据所述识别处理的识别结果计算暴雨对对象地点的威胁度的威胁信息。附图说明>图1是用于说明有关实施方式的气象雷达装置的结构的框图。图2是用于说明有关实施方式的气象雷达装置的动作的流程图。图3是表示有关实施方式的全部降雨区域的识别图像的一例的图。图4是表示有关实施方式的全部降雨区域的二值化图像的一例的图。图5是表示有关实施方式的强降雨区域的识别图像的一例的图。图6是表示有关实施方式的强降雨区域的二值化图像的一例的图。图7是表示示出了有关实施方式的强降雨区域的时间变化的识别图像的一例的图。图8是表示示出了有关实施方式的强降雨区域的时间变化的二值化图像的一例的图。图9是将有关实施方式的表示时间变化的强降雨区域的各图像重叠所得的图。图10是用于说明有关实施方式的威胁信息的图。具体实施方式下面，参照附图对实施方式进行说明。[气象雷达装置的结构]图1是表示有关本实施方式的气象雷达装置1的结构的框图。本实施方式的气象雷达装置1是应用了高分辨率的气象雷达例如相控阵气象雷达或者XRAIN(eXtendedRadarInformationNetwork，扩展雷达信息网)方式的气象雷达的结构。如图1所示，气象雷达装置1具有天线单元10、雷达信号处理装置11、计算机14、存储装置15、通信装置16。天线单元10例如由相控阵天线构成，接收已发送的电磁波的反射波并向雷达信号处理装置11发送。雷达信号处理装置11包括A/D转换器12及信号处理部13。A/D转换器12将通过天线单元10接收的反射波即模拟信号转换成数字信号。信号处理部13执行地面杂波的去除处理等各种数字信号处理，将信号处理后的数字数据输出给计算机14。计算机14通过在存储装置15中存储的软件输入来自信号处理部13的数字数据，执行与本实施方式的暴雨预测处理相关的数据处理及分析处理。本实施方式的暴雨预测处理包括如后面所述的威胁信息的生成处理，该生成处理用于计算(估计)暴雨对对象地点的威胁度。存储装置15除由计算机14执行的软件以外，还存储数据处理及分析处理所需要的数据和信息。通信装置16与网络连接，由计算机14进行控制，将通过数据处理及分析处理输出的数据和信息发布给例如气象中心的服务器等。[暴雨预测处理]图2是表示计算机14执行的处理的流程图。图3是表示通过计算机14生成的识别图像的一例的图。图4是表示二值化图像的一例的图。如图2所示，计算机14使用来自信号处理部13的数字数据，执行全部降雨区域和强降雨区域的识别处理(S1)。具体地，计算机14根据数字数据(包括接收强度的数据)生成包括降雨强度数据的观测数据。计算机14生成基于该观测数据的表示降雨区域的观测图像t0。该观测图像t0依据于在时间t0的观测数据。计算机14对所生成的观测图像执行全部降雨区域和强降雨区域的识别处理，该处理包括二值化处理、外接矩形(外接圆)的提取处理、坐标点信息的提取处理及分级处理。然后，计算机14执行对各降雨区域30之间的距离进行测定的距离测定、测定各降雨区域30的面积的面积测定、各降雨区域30的平均降雨强度的计算、以及各降雨区域30的指标化规模的计算等处理(S2)。计算机14将各测定结果及各计算结果存储至存储装置15。计算机14在时间t0～tn为止以Δt(例如2分钟)间隔执行以上的处理(S1、S2)，根据识别处理的结果生成全部降雨区域和强降雨区域的识别图像(S3)。图3表示通过计算机14的识别处理取得的表示全部降雨区域30的识别图像的一例。如图3所示，在通过坐标点(经度和纬度)信息的提取处理而生成的地图上，通过分级处理为全部降雨区域30附加了标签A～F。在此，为了方便起见，对识别图像的全部降雨区域30分别根据降雨强度数据，按照每个地区区分了降雨的强度的等级，但也能够用颜色进行区分显示。例如，在标签F的降雨区域30中，用橙色显示降雨强度为最大值的部分100，用黄色显示中间值的部分110，用蓝色显示进一步相对较弱的部分120，用绿色显示最小值的部分130。图4示出了表示执行了二值化处理及外接矩形(外接圆)的提取处理的全部降雨区域40的识别图像的一例。如图4所示，二值化后的全部降雨区域40分别能够通过外接矩形41的提取处理，按照每个标签A～F进行提取。计算机14能够将按照每个标签A～F提取出的识别图像分别与包括重心42的坐标点信息一起存储至存储装置15中。图5示出了表示强降雨区域50的识别图像的一例。如图5所示，在通过坐标点(经度和纬度)信息的提取处理而生成的地图上，通过分级处理为强降雨区域50附加了标签a～f。图6示出了表示执行了二值化处理及外接矩形(外接圆)的提取处理的强降雨区域60的识别图像的一例。如图6所示，二值化后的强降雨区域60分别能够通过外接矩形61的提取处理，按照每个标签a～f进行提取。计算机14能够将按照每个标签a～f提取出的识别图像分别与包括重心62的坐标点信息一起存储至存储装置15中。计算机14能够将在存储装置15中存储的全部降雨区域和强降雨区域的各识别图像30、40、50、60，从通信装置16经由网络发布给例如气象中心的服务器。由此，服务器能够将各识别图像显示在显示装置的画面上。然后，计算机14使用通过以时间Δt的间隔执行的识别处理而生成的识别图像，执行强降雨区域的追踪处理和状况变化的确认处理(S4)。具体地，计算机14执行分区处理、位置对比处理、坐标评价处理、位移量的异常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气象雷达装置，具备：/n对通过天线接收的雷达信号进行处理，并生成与气象现象相关的观测数据的单元；以及/n信息处理单元，对所述观测数据进行处理，/n所述信息处理单元包括：/n执行基于所述观测数据对作为所述气象现象而发生的降雨区域进行识别的识别处理的单元；以及/n生成威胁信息的单元，所述威胁信息用于基于所述识别处理的识别结果计算暴雨对对象地点的威胁度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180305 JP 2018-0390621.一种气象雷达装置，具备：
对通过天线接收的雷达信号进行处理，并生成与气象现象相关的观测数据的单元；以及
信息处理单元，对所述观测数据进行处理，
所述信息处理单元包括：
执行基于所述观测数据对作为所述气象现象而发生的降雨区域进行识别的识别处理的单元；以及
生成威胁信息的单元，所述威胁信息用于基于所述识别处理的识别结果计算暴雨对对象地点的威胁度。


2.根据权利要求1所述的气象雷达装置，
所述信息处理单元包括定义用于计算所述威胁度的规定的函数，将所述威胁信息作为参数应用于该函数而计算所述威胁度的单元。


3.根据权利要求1或2所述的气象雷达装置，
所述信息处理单元包括基于所述识别处理的识别结果执行确认降雨区域的状况变化的确认处理的单元，
所述信息处理单元根据所述确认处理的确认结果及所述识别处理的识别结果，生成所述威胁信息。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的气象雷达装置，
所述气象雷达装置包括通信单元，用于发布通过所述信息处理单元生成的所述威胁信息。


5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的气象雷达装置，
所述信息处理单元包括定义用于计算所述威胁度的规定的函数，将所述威胁信息作为参数应用于该函数而计算所述威胁度的单元，
所述信息处理单元计算自所述暴雨的降雨区域到所述对象地点的距离、表示所述降雨区域向所述对象地点的接近状...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉见和纮，水谷文彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP