多雷达组网的空间剖面转化方法、系统、介质及设备技术方案

一种多雷达组网的空间剖面转化方法、系统、介质及设备，涉及气象雷达领域。方法包括：获取组网数据，所述组网数据为目标区域中部署的多部云雷达站点所采集的云层数据；对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图；基于所述目标区域的GIS地理信息，将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开。实施本申请提供的技术方案，可以实现多雷达的空间剖面的转化，从而监测到某一区域的云层信息，进而达到对设备应用场景的扩展。用场景的扩展。用场景的扩展。

【技术实现步骤摘要】
多雷达组网的空间剖面转化方法、系统、介质及设备


[0001]本申请涉及气象雷达
，具体涉及一种多雷达组网的空间剖面转化方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]毫米波云雷达是检测云顶高，云底高，云层信息的重要手段。相对于激光雷达，毫米波云雷达可以提供更精确的多层云信息。
[0003]目前市场上已经定型的，使用比较多的为垂直型毫米波云雷达，此型号云雷达采用顶空垂直探测的工作方式，可以获取15km以内的云顶高、云底高、云量、云廓线结构、垂直速度等参数，实现对云降水连续演变过程，工作于Ka频段、全相参脉冲多普勒体制，利用微粒物对电磁波的散射作用，探测作用范围内云、雨等各种目标，实时获取探测目标的位置、回波强度、径向速度、速度谱宽等信息。由于此款云雷达的体制与结构，只能观测到某一点的云层信息，由于云层信息复杂多样，受风场气流等影响较大，其使用场景具有局限性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种多雷达组网的空间剖面转化方法、系统、介质及设备，可以实现多雷达的空间剖面的转化，从而可以监测到某一区域的云层信息，扩展其使用场景。
[0005]第一方面，本申请提供了一种多雷达组网的空间剖面转化方法，采用如下技术方案：获取组网数据，所述组网数据为目标区域中部署的多部云雷达站点所采集的云层数据；对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图；基于所述目标区域的GIS地理信息，将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开。
[0006]通过采用上述技术方案，在目标区域中将多部云雷达站点以组网的形式，实现多部云雷达站点的信息共享，通过获取组网数据，将符合各预设条件的组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图，在结合GIS地理数据，将每相邻两个站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开，可以实现多雷达的空间剖面的转化，从而可以监测到某一区域的云层信息，进一步达到对设备应用场景的扩展。
[0007]可选的，所述云层数据包括回波强度和垂直速度，所述对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图，包括：确定所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度和垂直速度中，符合第一预设层状云条件的目标回波强度和目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云；将所述初步层状云对应的组网数据进行平滑处理后，符合第二预设层状云条件的云层确定为层状云；确定所述层状云线性趋势；结合所述线性趋势以及所述层状云对应的组网数据，得到各站点的单个空间剖面图。
[0008]通过采用上述技术方案，通过第一预设层状云条件和第二预设层状云条件进行筛
选判断出层状云，即筛选出满足时空转换的条件，以使后续可以对其空间剖面进行转化。
[0009]可选的，所述确定所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度和垂直速度中，符合第一预设层状云条件的目标回波强度和目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云，包括：判断所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度是否在预设强度范围内，以及判断所述垂直速度是否低于预设速度；将在预设强度范围内的回波强度的确定为目标回波强度，将低于预设速度的垂直速度的确定为目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云。
[0010]通过采用上述技术方案，筛选出回波强度和垂直速度分别满足对应阈值空间的目标回波强度和目标垂直速度，以判定目标回波强度和目标垂直速度对应的云层为初步层状云，初步筛选出满足时空转换条件的层状云。
[0011]可选的，所述将所述初步层状云对应的组网数据进行平滑处理后，符合第二预设层状云条件的云层确定为层状云，包括：获取预设时间后的所述初步层状云对应的组网数据的回波强度、垂直速度以及云顶高；将所述预设时间后的所述回波强度、垂直速度以及云顶高在时域上进行平滑处理，得到云层的特征曲线；判断所述特征曲线是否符合第二预设层状云条件；若所述特征曲线符合第二预设层状云条件，则确定所述云层为层状云。
[0012]通过采用上述技术方案，若是初步层状云，则在预设时间的积累后，进行二次判断，由于大多数层状云其演变特征比较缓慢，状态相对平稳，对其回波强度、垂直速度以及云顶高在时域上进行平滑处理，得到特征曲线，若特征曲线相对平稳，则确定为层状云，通过二次判断，可以较为准确的判断出该云层是层状云。
[0013]可选的，所述确定所述层状云线性趋势，包括：将符合所述第一预设层状云条件和符合所述第二预设层状云条件对应的所述云雷达站点作为目标站点；获取目标站点中云层的要素因子，并结合平流层的变化算式，得到所述目标站点的线性趋势，所述要素因子包括温度、垂直速度；所述平流层的变化算式为：所述X、Y、Z为三维坐标轴，所述u、v、w为流体场的三维因子。
[0014]通过采用上述技术方案，将目标站点的垂直速度以及温度等要素因子，结合平流层变化算式，可以较为准确地得出层状云的线性趋势。
[0015]可选的，所述基于所述目标区域的GIS地理信息，将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开，包括：获取所述目标区域的GIS地理信息；基于所述GIS地理信息中的风向和风速以及所述单个空间剖面图，确定各所述站点的空间剖面方向以及范围，并将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开。
[0016]通过采用上述技术方案，结合GIS地理信息中的风向和风速以及单个空间剖面图，可以得到各个站点空间剖面的方向以及范围，以使将每相邻两个站点的单个空间剖面图结合，可以得到全局空间剖面图，从而可以监测到某一区域的云层信息，进一步达到对设备应用场景的扩展。
[0017]可选的，所述基于所述GIS地理信息中的风向和风速以及所述单个空间剖面图，确定各所述站点的空间剖面方向以及范围，并将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开，包括：基于所述GIS地理信息中的风向和风速以及所述单
个空间剖面图，确定各所述站点的空间剖面方向以及范围，并根据所述空间剖面方向以及范围绘制各所述单个空间剖面图对应的空间剖面图；将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图对应的空间剖面图结合，并将两个所述站点重叠的数据叠加显示，并相互校正补充。
[0018]通过采用上述技术方案，由于每相邻两个站点距离较近，各自的空间剖面绘制完成后，会有部分相近站点的剖面图重叠，将重叠的站点的数据进行叠加显示并相互矫正补充，从而可以达到对云层信息更加精准直观的观测。
[0019]在本申请的第二方面提供了一种多雷达组网的空间剖面转化系统，所述系统包括：组网数据获取模块，用于获取组网数据，所述组网数据为目标区域中部署的多部云雷达站点所采集的云层数据；数据分析模块，用于对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图；剖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多雷达组网的空间剖面转化方法，其特征在于，应用于中心站，所述方法包括：获取组网数据，所述组网数据为目标区域中部署的多部云雷达站点所采集的云层数据；对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图；基于所述目标区域的GIS地理信息，将每相邻两个所述站点的单个空间剖面图结合，得到全局空间剖面图并展开。2.根据权利要求1所述的多雷达组网的空间剖面转化方法，其特征在于，所述云层数据包括回波强度和垂直速度，所述对所述组网数据进行分析，将符合各预设条件的所述组网数据进行空间剖面展开，得到各站点的单个空间剖面图，包括：确定所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度和垂直速度中，符合第一预设层状云条件的目标回波强度和目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云；将所述初步层状云对应的组网数据进行平滑处理后，符合第二预设层状云条件的云层确定为层状云；确定所述层状云线性趋势；结合所述线性趋势以及所述层状云对应的组网数据，得到各站点的单个空间剖面图。3.根据权利要求2所述的多雷达组网的空间剖面转化方法，其特征在于，所述确定所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度和垂直速度中，符合第一预设层状云条件的目标回波强度和目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云，包括：判断所述多部云雷达站点所采集的所述回波强度是否在预设强度范围内，以及判断所述垂直速度是否低于预设速度；将在预设强度范围内的回波强度的确定为目标回波强度，将低于预设速度的垂直速度的确定为目标垂直速度，并将所述目标回波强度和目标垂直速度对应的云层确定为初步层状云。4.根据权利要求2所述的多雷达组网的空间剖面转化方法，其特征在于，所述将所述初步层状云对应的组网数据进行平滑处理后，符合第二预设层状云条件的云层确定为层状云，包括：获取预设时间后的所述初步层状云对应的组网数据的回波强度、垂直速度以及云顶高；将所述预设时间后的所述回波强度、垂直速度以及云顶高在时域上进行平滑处理，得到云层的特征曲线；判断所述特征曲线是否符合第二预设层状云条件；若所述特征曲线符合第二预设层状云条件，则确定所述云层为层状云。5.根据权利要求2所述的多雷达组网的空间剖面转化方法，其特征在于，所述确定所述层状云线性趋势，包括：将符合所述第一预...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军儒，
申请(专利权)人：无锡智鸿达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：