JP2011033528A - Method and system of automatically tracking weather phenomenon - Google Patents

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満徳 馬場
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文夫 卜部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably and automatically track only the weather phenomenon such as a thundercloud including a cumulonimbus by RHI observation. <P>SOLUTION: In an automatic tracking system 10, an analysis PC 22 uses the product of an echo top height and a vertical integrated rainwater amount based on echo intensity data of a weather phenomenon observed by a weather Doppler radar 23 to automatically determine the echo of interest as a tracking target, and automatically calculates an azimuth angle when performing the RHI observation for the weather phenomenon corresponding to the determined echo of interest. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、気象レーダが雷雲等の気象現象を観測する際に、該気象現象をRHI観測により追尾するための自動追尾方法及び自動追尾システムに関する。   The present invention relates to an automatic tracking method and an automatic tracking system for tracking a weather phenomenon such as a thundercloud by RHI observation when the weather radar observes the weather phenomenon.

特許文献1〜3には、気象レーダがPPI(Plane Position Indicator)観測を行うことにより雷雲等の気象現象を追尾することが提案されている。   Patent Documents 1 to 3 propose that a weather radar tracks a weather phenomenon such as a thundercloud by performing PPI (Plane Position Indicator) observation.

特開平8−122433号公報JP-A-8-122433 特開平9−318745号公報JP 9-318745 A 特開平11−271443号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-271443

ところで、近年、大都市におけるヒートアイランド現象によって、夏季に局地的な積乱雲等の雷雲(気象現象)が頻発し、この結果、前記雷雲に起因した突発的な豪雨による市街地での浸水等の局地的な自然災害が増加している。前記積乱雲は、局地的且つ鉛直方向に成長する気象現象であるため、仰角を固定し且つ方位角を可変にした状態でレーダビームを方位角方向に走査する特許文献1〜3のPPI観測では、前記雷雲を追尾することは難しい。そこで、仰角を可変し且つ方位角を固定した状態でレーダビームを仰角方向に走査するRHI(Range Height Indicator)観測により前記雷雲を追尾することが考えられるが、気象レーダは、予め設定された観測スケジュールに従って、固定の方位角でRHI観測を行うため、前記積乱雲を追尾することは難しい。一方、PPI観測の結果に基づいて、ユーザが前記観測スケジュール中の方位角を変更し、前記気象レーダが前記変更した方位角にてRHI観測を行うことも考えられるが、前記観測スケジュールの変更作業中に、変更後の方位角とは異なる方位角の方向に前記雷雲が移動すれば、変更後の前記方位角でRHI観測を行っても前記雷雲を追尾することはできない。   By the way, in recent years, thunderclouds (meteorological phenomena) such as local cumulonimbus clouds frequently occur in summer due to the heat island phenomenon in large cities, and as a result, local flooding in urban areas due to sudden heavy rain caused by the thunderclouds. Natural disasters are increasing. Since the cumulonimbus is a local and vertical weather phenomenon, the PPI observation in Patent Documents 1 to 3 scans the radar beam in the azimuth direction with the elevation angle fixed and the azimuth angle variable. It is difficult to track the thundercloud. Therefore, it is conceivable to track the thundercloud by RHI (Range Height Indicator) observation in which the elevation angle is varied and the azimuth angle is fixed, and the radar beam is scanned in the elevation angle direction. Since RHI observation is performed at a fixed azimuth according to a schedule, it is difficult to track the cumulonimbus. On the other hand, based on the result of PPI observation, the user may change the azimuth angle in the observation schedule, and the weather radar may perform RHI observation at the changed azimuth angle. If the thundercloud moves in a direction with an azimuth angle different from the azimuth angle after the change, the thundercloud cannot be tracked even if RHI observation is performed at the azimuth angle after the change.

この発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、積乱雲を含む雷雲等の気象現象をRHI観測により確実且つ自動的に追尾することができる自動追尾方法及び自動追尾システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an automatic tracking method and an automatic tracking system that can reliably and automatically track meteorological phenomena such as thunderclouds including cumulonimbus clouds by RHI observation. For the purpose.

この発明に係る気象現象の自動追尾方法は、
気象レーダが観測した気象現象を示すエコー強度データを用いてエコー頂高度及び鉛直積算雨水量を求める第1工程と、
求めた前記エコー頂高度及び前記鉛直積算雨水量に基づいて、前記エコー強度データ中の所定のエコーを、追尾すべき注目エコーとして決定する第2工程と、
前記注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測を前記気象レーダが行う際の方位角を算出する第3工程とを有することを特徴とする。
The automatic tracking method of the meteorological phenomenon according to the present invention,
A first step of determining an echo top height and a vertical accumulated rainwater amount using echo intensity data indicating a meteorological phenomenon observed by a weather radar;
A second step of determining a predetermined echo in the echo intensity data as a target echo to be tracked based on the obtained echo peak altitude and the vertically integrated rainwater amount;
And a third step of calculating an azimuth angle when the weather radar performs RHI observation for a weather phenomenon corresponding to the attention echo.

この発明に係る気象現象の自動追尾システムは、
観測シーケンスに従ってPPI観測を行うことにより気象現象を示すエコー強度データを取得する気象レーダと、
前記エコー強度データを用いてエコー頂高度及び鉛直積算雨水量を求め、求めた前記エコー頂高度及び前記鉛直積算雨水量に基づいて、前記エコー強度データ中の所定のエコーを、追尾すべき注目エコーとして決定し、決定した該注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測を前記気象レーダが行う際の方位角を算出し、算出した前記方位角を示す方位書き替えコマンドを発行するコマンド発行手段とを有し、
前記気象レーダは、前記コマンド発行手段が前記方位書き替えコマンドを発行した際に、前記注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測の方位角を、前記観測シーケンスに予め設定された方位角から、前記方位書き替えコマンドの方位角に変更して、前記気象現象に対するRHI観測を行うことを特徴とする。
An automatic tracking system for meteorological phenomena according to the present invention includes:
A weather radar for acquiring echo intensity data indicating a weather phenomenon by performing PPI observation according to an observation sequence;
Using the echo intensity data, the echo top height and the vertical accumulated rainwater amount are obtained, and based on the obtained echo top altitude and the vertical accumulated rainwater amount, a predetermined echo in the echo intensity data to be tracked to be tracked Command issuing means for calculating an azimuth angle when the weather radar performs RHI observation for the meteorological phenomenon corresponding to the determined echo of interest, and issuing an azimuth rewriting command indicating the calculated azimuth angle Have
When the command issuing means issues the direction rewriting command, the weather radar determines an azimuth angle of RHI observation for a meteorological phenomenon corresponding to the echo of interest from an azimuth angle set in advance in the observation sequence. The azimuth angle of the azimuth rewriting command is changed to perform RHI observation for the meteorological phenomenon.

これらの発明によれば、気象レーダが観測した気象現象を示すエコー強度データより得られたエコー頂高度及び鉛直積算雨水量を用いて、所定のエコーを注目エコーとして自動的に決定し、さらに、決定した前記注目エコーに応じた気象現象に対してRHI観測を行う際の方位角を自動的に算出するので、前記注目エコーに応じた積乱雲を含む雷雲等の気象現象を確実且つ自動的に追尾することができる。   According to these inventions, a predetermined echo is automatically determined as an attention echo using an echo peak height and a vertical accumulated rainwater amount obtained from echo intensity data indicating a weather phenomenon observed by a weather radar, Since the azimuth angle at the time of RHI observation is automatically calculated for the meteorological phenomenon corresponding to the determined echo of interest, the meteorological phenomenon such as thunderclouds including the cumulonimbus corresponding to the echo of interest is reliably and automatically tracked. can do.

本実施形態に係る自動追尾システムのブロック図である。It is a block diagram of the automatic tracking system concerning this embodiment. 図1の解析用PCにおけるRHI方位角書き替えコマンドの発行処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a process for issuing an RHI azimuth rewriting command in the analysis PC of FIG. 1. 図3A〜図3Dは、エコー強度データの模式的説明図である。3A to 3D are schematic explanatory diagrams of echo intensity data. 図4A〜図4Dは、エコー強度データの模式的説明図である。4A to 4D are schematic explanatory diagrams of echo intensity data. 図5Aは、エコー頂高度のプロダクトの模式的説明図であり、図5Bは、鉛直積算雨水量のプロダクトの模式的説明図である。FIG. 5A is a schematic explanatory diagram of a product of echo peak altitude, and FIG. 5B is a schematic explanatory diagram of a product of vertical accumulated rainwater. プロダクトのメッシュに対するラスタ走査の模式説明図である。It is a model explanatory drawing of the raster scan with respect to the mesh of a product. 図7A〜図7Dは、ラベリングの模式説明図である。7A to 7D are schematic explanatory diagrams of labeling. 図8A及び図8Bは、前回の処理により得られたセルと、今回の処理により得られたセルとの相関を判定するための模式説明図である。8A and 8B are schematic explanatory diagrams for determining the correlation between the cell obtained by the previous process and the cell obtained by the current process. 図9A及び図9Bは、セルの重心を求めるための模式説明図である。9A and 9B are schematic explanatory diagrams for obtaining the center of gravity of the cell. 図10Aは、方位角を固定としたときのRHI観測の説明図であり、図10Bは、本実施形態におけるRHI観測の説明図である。FIG. 10A is an explanatory diagram of RHI observation when the azimuth is fixed, and FIG. 10B is an explanatory diagram of RHI observation in the present embodiment. 複数の気象ドップラレーダによるRHI観測の説明図である。It is explanatory drawing of RHI observation by a some weather Doppler radar.

この発明に係る気象現象の自動追尾方法及び自動追尾システムの好適な実施形態について、図1〜図11を参照しながら説明する。   A preferred embodiment of a weather phenomenon automatic tracking method and automatic tracking system according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態に係る自動追尾システム10は、図1に示すように、アンテナ12、アンテナ駆動部14、送受信機16、信号処理機18、ホストコンピュータ(以下、ホストPCともいう。)20及びデータベース24より構成される気象ドップラレーダ23と、コマンド発行手段としてのオンライン化解析用コンピュータ(以下、解析用PCともいう。)22とを有する。   As shown in FIG. 1, the automatic tracking system 10 according to the present embodiment includes an antenna 12, an antenna driving unit 14, a transceiver 16, a signal processor 18, a host computer (hereinafter also referred to as a host PC) 20, and a database 24. A meteorological Doppler radar 23 composed of a computer and an online analysis computer (hereinafter also referred to as an analysis PC) 22 as command issuing means.

アンテナ12は、送受信機16からアンテナ駆動部14を介して出力された送信信号をレーダビームとして外部に放射し、一方で、積乱雲等の雷雲(以下、気象現象ともいう。)で反射した前記レーダビーム(反射波)を受信した際に、該反射波を受信信号としてアンテナ駆動部14を介して送受信機16に出力する。この場合、気象ドップラレーダ23は、アンテナ駆動部14によるアンテナ12の回転によって、PPI観測(仰角を固定した状態で方位角方向にアンテナ12を回転することによりレーダビームの送受信を行う観測)、CAPPI観測(複数の仰角に対してPPI観測をそれぞれ行う観測)、及び、RHI観測(方位角を固定した状態で仰角方向にアンテナ12を回転することによりレーダビームの送受信を行う観測)を行うことが可能である。   The antenna 12 radiates the transmission signal output from the transmitter / receiver 16 via the antenna driving unit 14 as a radar beam to the outside, and on the other hand, the radar reflected by a thundercloud such as a cumulonimbus (hereinafter also referred to as a meteorological phenomenon). When a beam (reflected wave) is received, the reflected wave is output as a received signal to the transceiver 16 via the antenna driving unit 14. In this case, the weather Doppler radar 23 performs PPI observation (observation in which the antenna 12 is transmitted and received by rotating the antenna 12 in the azimuth direction while the elevation angle is fixed) by rotation of the antenna 12 by the antenna driving unit 14, and CAPPI. Observation (observation in which PPI observation is performed for a plurality of elevation angles) and RHI observation (observation in which a radar beam is transmitted and received by rotating the antenna 12 in the elevation angle direction with a fixed azimuth angle). Is possible.

信号処理機18は、PPI観測、CAPPI観測及びRHI観測による受信信号に基づいて、前記反射波の強度を示すエコー強度データを生成してホストPC20に出力する。なお、前記反射波は、雷雲内の水滴に対するレーダビームの反射により発生するので、前記エコー強度データは、前記水滴(水分)の量に応じたデータを示す。   The signal processor 18 generates echo intensity data indicating the intensity of the reflected wave based on the received signals obtained by PPI observation, CAPPI observation, and RHI observation, and outputs the echo intensity data to the host PC 20. The reflected wave is generated by the reflection of the radar beam with respect to the water droplet in the thundercloud, and therefore the echo intensity data indicates data corresponding to the amount of the water droplet (moisture).

ホストPC20は、信号処理機18からのエコー強度データを用いて、図3Aに示すように、同一高度でのエコー強度データ(画像データ)をディスプレイに表示し、一方で、データベース24に記憶されている観測シーケンスに基づいて、アンテナ駆動部14、送受信機16及び信号処理機18を制御する。   The host PC 20 uses the echo intensity data from the signal processor 18 to display echo intensity data (image data) at the same altitude on the display as shown in FIG. 3A, while being stored in the database 24. Based on the observation sequence, the antenna drive unit 14, the transceiver 16 and the signal processor 18 are controlled.

前記観測シーケンスは、PPI観測又はCAPPI観測での仰角やRHI観測での方位角が予め設定されたアンテナ12の走査スケジュール(例えば、CAPPI観測を行った後に所定の方位角でRHI観測を行うスケジュールを1サイクルとし、このサイクルを繰り返し行う走査スケジュール)をいい、ユーザがホストPC20を操作して前記走査スケジュールの設定変更をすることができないようにされている。従って、ホストPC20は、前記観測シーケンスに設定されたPPI観測、CAPPI観測及びRHI観測の走査スケジュールに従ってアンテナ駆動部14、送受信機16及び信号処理機18を制御することによりエコー強度データ(の画像データ)を取得する。   The observation sequence includes a scanning schedule of the antenna 12 in which an elevation angle in PPI observation or CAPPI observation and an azimuth angle in RHI observation are set in advance (for example, a schedule for performing RHI observation at a predetermined azimuth angle after performing CAPPI observation). This is a scanning schedule in which one cycle is repeated, and the user cannot operate the host PC 20 to change the setting of the scanning schedule. Accordingly, the host PC 20 controls the antenna drive unit 14, the transceiver 16, and the signal processor 18 according to the PPI observation, CAPPI observation, and RHI observation scan schedules set in the observation sequence, thereby controlling the echo intensity data (image data thereof). ) To get.

なお、1サイクルのPPI観測又はCAPPI観測及びRHI観測の走査スケジュール(例えば、10分間〜20分間のPPI観測又はCAPPI観測及びRHI観測を1サイクルとする走査スケジュール)を実行することでエコー強度データが得られるので、図3A〜図4Dの順に示すように、1サイクルの観測が終了する毎に、ホストPC20(又は解析用PC22)のディスプレイの画面30の表示内容は順次更新される。すなわち、画面30の表示内容が切り替わるまでは(例えば、画面30が図3Aの表示を行ってから図3Bの表示を行うまでの時間内では)、気象ドップラレーダ23によりPPI観測又はCAPPI観測及びRHI観測が行われていることになる。また、図3A〜図4Dの画面30において、気象ドップラレーダ23の観測可能範囲を示す円32の中心34がアンテナ12の位置を示し、円32内には時間経過に伴って移動する雷雲等の気象現象を示すエコー36〜60が表示されている。   By executing a scanning schedule for one cycle of PPI observation or CAPPI observation and RHI observation (for example, a scanning schedule for 10 to 20 minutes of PPI observation or CAPPI observation and RHI observation as one cycle), echo intensity data is obtained. Thus, as shown in the order of FIGS. 3A to 4D, the display content on the screen 30 of the display of the host PC 20 (or the analysis PC 22) is sequentially updated every time one cycle of observation is completed. That is, until the display content of the screen 30 is switched (for example, within the time from when the screen 30 displays FIG. 3A to when it displays FIG. 3B), the weather Doppler radar 23 performs PPI observation or CAPPI observation and RHI. Observations are being made. 3A to 4D, the center 34 of the circle 32 indicating the observable range of the weather Doppler radar 23 indicates the position of the antenna 12, and the circle 32 includes a thundercloud or the like that moves with time. Echoes 36 to 60 indicating weather phenomena are displayed.

解析用PC22は、積乱雲等の雷雲のような局地的且つ鉛直方向に成長する気象現象に対して、前記観測シーケンスに基づきアンテナ12を回転しても該気象現象を追尾することが難しい場合に、ホストPC20からのエコー強度データを用いて、RHI観測の方位角を、前記観測シーケンスに予め設定されている方位角から前記気象現象の方位角に変更するためのRHI方位角書き替えコマンドを発行してデータベース24に格納する。ホストPC20は、データベース24に前記RHI方位角書き替えコマンドが格納されている場合にのみ、前記観測シーケンスに設定されているRHI観測の方位角を、前記RHI方位角書き替えコマンドに設定されている方位角に変更し、変更後の前記方位角(観測シーケンス)に基づいてアンテナ駆動部14、送受信機16及び信号処理機18を制御する。   The PC 22 for analysis is used when it is difficult to track the weather phenomenon even if the antenna 12 is rotated based on the observation sequence with respect to a weather phenomenon that grows locally and vertically like a thundercloud such as a cumulonimbus. Using the echo intensity data from the host PC 20, issue an RHI azimuth rewrite command to change the azimuth angle of RHI observation from the azimuth angle preset in the observation sequence to the azimuth angle of the meteorological phenomenon. And stored in the database 24. Only when the RHI azimuth rewriting command is stored in the database 24, the host PC 20 sets the RHI observation azimuth set in the observation sequence in the RHI azimuth rewriting command. The azimuth angle is changed, and the antenna driving unit 14, the transceiver 16 and the signal processor 18 are controlled based on the changed azimuth angle (observation sequence).

次に、解析用PC22におけるRHI方位角書き替えコマンドの発行処理について、図2〜図9Bを参照しながら説明する。   Next, the RHI azimuth rewriting command issuance process in the analysis PC 22 will be described with reference to FIGS.

図2は、RHI方位角書き替えコマンドの発行処理を示すフローチャートであり、このフローチャートの処理は、上記の1サイクルにつき1回実行される。   FIG. 2 is a flowchart showing the RHI azimuth rewriting command issuance process, and the process of this flowchart is executed once per cycle.

ステップS1において、ホストPC20(図1参照)から解析用PC22に1次データとしてのPPI観測によるエコー強度データが入力される。この場合、気象ドップラレーダ23がCAPPI観測を行っていれば、それぞれの仰角に対するPPI観測を行う毎にホストPC20から解析用PC22にエコー強度データが入力されるので、解析用PC20は、全てのPPI観測のエコー強度データを取得するまで各エコー強度データを蓄積する(ステップS2)。   In step S1, echo intensity data by PPI observation as primary data is input from the host PC 20 (see FIG. 1) to the analysis PC 22. In this case, if the weather Doppler radar 23 is performing CAPPI observation, the echo intensity data is input from the host PC 20 to the analysis PC 22 every time PPI observation is performed for each elevation angle. Each echo intensity data is accumulated until the observation echo intensity data is acquired (step S2).

次に、ステップS3(第1工程)において、解析用PC22は、蓄積された各エコー強度データに基づいて、同一高度のエコー強度(図3A参照)、エコー頂高度(図5A参照)及び鉛直積算雨水量(図5B参照)を示すプロダクト(画像データ)を生成する。図3A、図5A及び図5Bは、解析用PC22(又はホストPC20)のディスプレイの画面30に表示されるエコー強度、エコー頂高度及び鉛直積算雨水量の画像データを示す模式的説明図である。   Next, in step S3 (first step), the analysis PC 22 performs echo intensity at the same altitude (see FIG. 3A), echo top altitude (see FIG. 5A), and vertical integration based on the accumulated echo intensity data. A product (image data) indicating the amount of rainwater (see FIG. 5B) is generated. 3A, 5A, and 5B are schematic explanatory diagrams showing image data of echo intensity, echo top height, and vertical accumulated rainwater amount displayed on the display screen 30 of the analysis PC 22 (or the host PC 20).

図3A中のエコー36〜40に対応して、図5Aには、雷雲の頂高度を示すエコー頂高度がエコー62〜78として表示され、一方で、図5Bには、雷雲中の雨水を鉛直方向に積算した鉛直積算雨水量がエコー82〜98として表示されている。なお、図3Aと図5A及び図5Bとでは、互いに対応していないエコーが存在しているが、これは、前述したように、図3Aは、同一高度のエコー36〜40であるため、他の高度で発生している雷雲については画面30に表示されることはなく、一方で、図5A及び図5Bの各エコー62〜78、82〜98は、観測可能範囲(円32)内に発生している全ての雷雲に対応する各エコーを示していることに起因している。   Corresponding to the echoes 36-40 in FIG. 3A, FIG. 5A shows echo top heights indicating the top altitude of thunderclouds as echoes 62-78, while FIG. 5B shows the rainwater in the thunderclouds vertically. The vertically accumulated rainwater amount accumulated in the direction is displayed as echoes 82-98. In FIG. 3A and FIGS. 5A and 5B, there are echoes that do not correspond to each other. As described above, FIG. 3A is the echoes 36 to 40 at the same altitude. The thunderclouds occurring at the altitude are not displayed on the screen 30, while the echoes 62 to 78 and 82 to 98 in FIGS. 5A and 5B are generated within the observable range (circle 32). This is because the echoes corresponding to all thunderclouds are shown.

次に、ステップS4において、解析用PC22は、図5Aのエコー頂高度の画像データ及び図5Bの鉛直積算雨水量の画像データ(プロダクト)を構成するメッシュに対して同時にラスタ走査を行い、対応するメッシュの情報から評価関数法による閾値判定を行う。   Next, in step S4, the analysis PC 22 performs raster scanning simultaneously on the meshes constituting the echo peak height image data in FIG. 5A and the vertical accumulated rainwater image data (product) in FIG. The threshold value is determined by the evaluation function method from the mesh information.

具体的には、図6の模式的説明図に示すように、エコー頂高度又は鉛直積算雨水量の画像データを示すプロダクト100を構成するメッシュ102(エコーを構成するメッシュ102a及びエコーを構成しないメッシュ102b)に対してラスタ走査を行い、エコー頂高度の画像データにおける走査箇所104でのメッシュの値と、鉛直積算雨水量の画像データにおける走査箇所104でのメッシュの値とについて、下記の(1)式に示す重み付けを行い、重み付けした各値を加算する。なお、第1の重み及び第2の重みの値は、雷雲等の気象現象の種類に応じて適宜設定する。
(1つのメッシュ102での鉛直積算雨水量)×(第1の重み)
+(対応するメッシュ102のエコー頂高度)×(第2の重み)>(閾値)
(1)
Specifically, as shown in the schematic explanatory diagram of FIG. 6, the mesh 102 (the mesh 102 a constituting the echo and the mesh not constituting the echo) constituting the product 100 indicating the image data of the echo top height or the vertical accumulated rainwater amount. 102b) is raster-scanned, and the mesh value at the scanning location 104 in the image data of the echo peak height and the mesh value at the scanning location 104 in the image data of the vertical accumulated rainwater amount are as follows (1). ) The weighting shown in the equation is performed, and each weighted value is added. Note that the values of the first weight and the second weight are appropriately set according to the type of weather phenomenon such as thunderclouds.
(Vertical accumulated rainwater volume with one mesh 102) x (first weight)
+ (Echo peak height of corresponding mesh 102) × (second weight)> (threshold)
(1)

加算結果と所定の閾値との間で(1)式の関係を満たすならば走査箇所104のメッシュ102の値を「1」とし、一方で、(1)式の関係を満たさなければメッシュ102の値を「0」とする2値化処理を行うことにより、エコー頂高度の画像データ、鉛直積算雨水量の画像データ及び(1)式に基づく新たな画像データ(2値化配列)を生成する。   If the relationship of the expression (1) is satisfied between the addition result and the predetermined threshold value, the value of the mesh 102 at the scanning location 104 is set to “1”. On the other hand, if the relationship of the expression (1) is not satisfied, the mesh 102 By performing binarization processing with a value of “0”, image data of the echo peak altitude, image data of the vertical accumulated rainwater amount, and new image data (binarized array) based on the equation (1) are generated. .

次に、ステップS5において、解析用PC22は、ステップS4において生成した2値化配列の新たな画像データのメッシュに対してラスタ走査を行うことにより、下記のラベリングを行う。   Next, in step S5, the analysis PC 22 performs the following labeling by performing raster scanning on the new image data mesh of the binarized array generated in step S4.

具体的には、図7A〜図7Dの模式的説明図に示すように、解析用PC22は、2値化配列の画像データ105を構成するメッシュ106(「1」を示すメッシュ106a及び「0」を示すメッシュ106b)に対してラスタ走査を行い、走査箇所108がメッシュ106aに到達した際に(図7A参照)、そのメッシュ106aに対してラベリング番号を付与する。次に、解析用PC22は、ラベリング番号が付与されたメッシュ106a(メッシュ106c)の上下左右のメッシュが、「1」を示すメッシュ106aであるか否かを調べ(図7B参照)、メッシュ106aであれば、そのメッシュ106aに対してラベリング番号を付与する(図7C参照)。このようなラベリング処理を、メッシュ106aの存在を確認することができなくなるまで繰り返し行うことにより、画像データ105において、ラベリング番号が付与された複数のメッシュ106cからなるセル109が構成される(図7D参照)。なお、このセル109の面積が所定のセル化最低面積に到達しない場合(セル109を構成するメッシュ106cの数が所定数に到達しない場合)、解析用PC22は、該セル109を破棄する。   Specifically, as shown in the schematic explanatory diagrams of FIGS. 7A to 7D, the analysis PC 22 uses the meshes 106 (the meshes 106 a and “0” indicating “1”) that form the image data 105 of the binarized array. The mesh 106b) is subjected to raster scanning, and when the scanned portion 108 reaches the mesh 106a (see FIG. 7A), a labeling number is assigned to the mesh 106a. Next, the analysis PC 22 checks whether the upper, lower, left, and right meshes 106a (mesh 106c) to which the labeling numbers are assigned are meshes 106a indicating “1” (see FIG. 7B). If there is, a labeling number is assigned to the mesh 106a (see FIG. 7C). By repeating such labeling processing until the presence of the mesh 106a can no longer be confirmed, a cell 109 composed of a plurality of meshes 106c to which a labeling number is assigned is configured in the image data 105 (FIG. 7D). reference). When the area of the cell 109 does not reach the predetermined minimum cellization area (when the number of meshes 106c constituting the cell 109 does not reach the predetermined number), the analysis PC 22 discards the cell 109.

次に、ステップS6において、解析用PC22は、今回のステップS5の処理により得られたセルと、前回のステップS5の処理により得られたセルとの相関を取り、相関性が高ければ、前回のセルと今回のセルとは同じセルであると共に、前回のセルの位置から今回のセルの位置に移動したものと判断して、解析用PC22に保存されているラベリングの情報を前回のセルの内容から今回のセルの内容に更新する。   Next, in step S6, the analysis PC 22 takes a correlation between the cell obtained by the process of the current step S5 and the cell obtained by the process of the previous step S5, and if the correlation is high, The cell and the current cell are the same cell, and it is determined that the cell has moved from the previous cell position to the current cell position, and the labeling information stored in the analysis PC 22 is used as the content of the previous cell. To update the contents of this cell.

具体的には、図8A及び図8Bの模式的説明図に示すように、解析用PC22は、図8Aの画像データ110中の前回のセル116(前回のステップS5の処理により得られたセル)を上下左右に移動させながら、図8Bの画像データ112中の今回のセル118(今回のステップS5の処理により得られたセル)との相関を取り、重複するメッシュ114の数が互いに最大となる(重複部分の面積が互いに最大となる)セル116、118を同一のセルとみなして、保存されているセル116のラベリング情報(ラベリング番号、鉛直積算雨水量、エコー頂強度、観測時刻等の各種情報)を、セル118のラベリング情報に更新する。すなわち、解析用PC22は、前回の処理(前回のPPI観測)から今回の処理(今回のPPI観測)までの間にセル116がセル118の位置にまで移動したものと判断し、該セル116の移動先に位置するセル118を今回の処理におけるセルとみなして更新処理を行う。なお、画像データ110、112内には、複数のセル120が存在するので、解析用PC22は、各セル120に対しても同様の相関判定を行う。   Specifically, as shown in the schematic explanatory diagrams of FIGS. 8A and 8B, the analysis PC 22 determines that the previous cell 116 in the image data 110 of FIG. 8A (the cell obtained by the process of the previous step S5). Is moved up, down, left, and right, and the correlation with the current cell 118 (the cell obtained by the processing of the current step S5) in the image data 112 in FIG. The cells 116 and 118 (the areas of the overlapping portions are maximized each other) are regarded as the same cell, and the labeling information (labeling number, vertical accumulated rainwater amount, echo peak intensity, observation time, etc.) of the stored cells 116 is stored. Information) is updated to the labeling information of the cell 118. That is, the analysis PC 22 determines that the cell 116 has moved to the position of the cell 118 between the previous process (previous PPI observation) and the current process (current PPI observation). The update processing is performed by regarding the cell 118 positioned at the movement destination as a cell in the current processing. Since there are a plurality of cells 120 in the image data 110 and 112, the analysis PC 22 performs the same correlation determination for each cell 120.

ステップS7において、解析用PC22は、気象ドップラレーダ23がエコー強度データ中のエコー(例えば、図3Aのエコー36〜40)を追尾しているか否かを判定し、エコーの追尾をしていなければ、前記エコー強度データ中、注目すべきエコーが存在するか否かを判定し(ステップS8)、注目するエコーが存在すれば、該エコーを注目すべきエコー(注目エコー)として選定する(ステップS9、第2工程)。ステップS8、S9において、注目エコーが存在するか否かの判断処理及び注目エコーを選定するための判断処理としては、例えば、ステップS5、S6のラベリング及び相関判定によって生成されたセル109、116、118に対応するエコーが図3Aのエコー強度データの画像データ中に存在するか否かを判断し、そのようなエコー(図3Aのエコー36)が存在すれば、該エコー36を注目エコーとして選定する。   In step S7, the analysis PC 22 determines whether or not the weather Doppler radar 23 is tracking an echo (for example, the echoes 36 to 40 in FIG. 3A) in the echo intensity data, and if the echo is not being tracked. In the echo intensity data, it is determined whether or not there is a notable echo (step S8). If there is a notable echo, the echo is selected as a notable echo (notable echo) (step S9). , The second step). In steps S8 and S9, as a determination process for determining whether or not there is an echo of interest and a determination process for selecting the echo of interest, for example, cells 109 and 116 generated by labeling and correlation determination in steps S5 and S6 are used. It is determined whether or not an echo corresponding to 118 is present in the image data of the echo intensity data in FIG. 3A. If such an echo (echo 36 in FIG. 3A) is present, the echo 36 is selected as an attention echo. To do.

次に、ステップS10において、解析用PC22は、注目エコー(エコー36)が、図3Aの観測時刻(例えば、PPI観測を完了した時刻)から図3Bの観測時刻までの間に移動する方向及び距離(移動先)を予測する。   Next, in step S10, the analysis PC 22 moves the attention echo (echo 36) in the direction and distance in which the attention echo (echo 36) moves between the observation time in FIG. 3A (for example, the time when PPI observation is completed) and the observation time in FIG. Predict (destination).

具体的には、図9Aに示すように、先ず、エコー36に対応するセル130(ステップS5、S6の処理で用いられたセル)について、下記の(2)式及び(3)式に基づいて、前回のステップS6の処理におけるセル130の重心と、今回のステップS6の処理におけるセル130の重心とをそれぞれ算出し、算出した前記各重心より該セル130の移動方向及び移動距離を示す移動ベクトルを求める。
(重心のX座標)=Σ(Xn×メッシュ132aの個数)
/(X方向の座標数) (2)
(重心のY座標)=Σ(Yn×メッシュ132aの個数)
/(Y方向の座標数) (3)
Specifically, as shown in FIG. 9A, first, for the cell 130 corresponding to the echo 36 (the cell used in the processing of steps S5 and S6), based on the following equations (2) and (3): The center of gravity of the cell 130 in the process of the previous step S6 and the center of gravity of the cell 130 in the process of the current step S6 are respectively calculated, and the movement vector indicating the moving direction and the moving distance of the cell 130 from each calculated center of gravity. Ask for.
(X coordinate of the center of gravity) = Σ (Xn × number of meshes 132a)
/ (Number of coordinates in the X direction) (2)
(Y coordinate of the center of gravity) = Σ (Yn × number of meshes 132a)
/ (Number of coordinates in Y direction) (3)

図9Aは、メッシュ132(セル130を構成するメッシュ132a及びセル130を構成しないメッシュ132b)について、各メッシュ132aの値が略同一である場合(全て「1」である場合)におけるセル130の重心の算出に関する模式説明図であり、X座標(X1〜X5)及びY座標(Y1〜Y5)でのメッシュ132aの個数に基づいて、上記(2)式及び(3)式により重心のX座標及びY座標を算出する。なお、(2)式及び(3)式において、Σは、n=1〜5(Xn=X1〜X5、Yn=Y1〜Y5)での総和を示す数学記号である。   FIG. 9A shows the center of gravity of the cell 130 when the mesh 132 (mesh 132a constituting the cell 130 and mesh 132b not constituting the cell 130) have substantially the same value (when they are all “1”). Is based on the number of meshes 132a at the X coordinate (X1 to X5) and the Y coordinate (Y1 to Y5), and the X coordinate of the center of gravity by the above formulas (2) and (3) and Y coordinate is calculated. In Equations (2) and (3), Σ is a mathematical symbol that indicates the sum of n = 1 to 5 (Xn = X1 to X5, Yn = Y1 to Y5).

次に、今回のセル130の重心に対応するエコー36の位置を、該エコー36の重心の位置とみなした後に、前記移動ベクトルの始点がエコー36の重心の位置と一致するように、前記移動ベクトルをエコー36に重ね合わせることにより該エコー36の移動先を予測する。すなわち、エコー36の重心の位置を始点とする前記移動ベクトルの終点が該エコー36の移動先として予測される。   Next, after considering the position of the echo 36 corresponding to the center of gravity of the cell 130 this time as the position of the center of gravity of the echo 36, the movement is performed so that the start point of the movement vector coincides with the position of the center of gravity of the echo 36. The destination of the echo 36 is predicted by superimposing the vector on the echo 36. That is, the end point of the movement vector starting from the position of the center of gravity of the echo 36 is predicted as the movement destination of the echo 36.

一方、図9Bは、メッシュ134(セル130を構成するメッシュ134a、134b及びセル130を構成しないメッシュ134c)について、メッシュ134a、134bの値を互いに異なる値に設定した場合(ステップS4〜S6において、2値化処理ではなく、複数の値に数値化した処理を行った場合)のセル130の重心の算出に関する模式説明図である。図9Bの場合では、図3A〜図4Dに示すように、エコー強度データが座標毎に異なるエコー強度を示すことを考慮して、X座標(X1〜X7)及びY座標(Y1〜Y7)について、重みWxn、Wynを用いた下記の(4)式及び(5)式により重心のX座標及びY座標を算出する。
(重心のX座標)=Σ(Xn×Wxn)/(X方向の座標数) (4)

(重心のY座標)=Σ(Yn×Wyn)/(Y方向の座標数) (5)
On the other hand, FIG. 9B shows a case where the values of the meshes 134a and 134b are set to different values for the mesh 134 (the meshes 134a and 134b that constitute the cell 130 and the mesh 134c that does not constitute the cell 130) (in steps S4 to S6). It is a schematic explanatory drawing regarding calculation of the center of gravity of the cell 130 (when processing digitized into a plurality of values is performed instead of binarization processing). In the case of FIG. 9B, as shown in FIGS. 3A to 4D, the X coordinate (X1 to X7) and the Y coordinate (Y1 to Y7) are considered in consideration that the echo intensity data indicates different echo intensities for each coordinate. The X and Y coordinates of the center of gravity are calculated by the following equations (4) and (5) using the weights Wxn and Wyn.
(X coordinate of the center of gravity) = Σ (Xn × Wxn) / (number of coordinates in the X direction) (4)

(Y coordinate of the center of gravity) = Σ (Yn × Wyn) / (number of coordinates in the Y direction) (5)

なお、(4)式及び(5)式において、Σは、n=1〜7(Xn=X1〜X7、Yn=Y1〜Y7、Wxn=Wx1〜Wx7、Wyn=Wy1〜Wy7)での総和を示す数学記号である。また、エコー36の移動先の予測方法については、図9Aの場合と同様であるので、その詳細な説明については省略する。   In equations (4) and (5), Σ is the sum of n = 1 to 7 (Xn = X1 to X7, Yn = Y1 to Y7, Wxn = Wx1 to Wx7, Wyn = Wy1 to Wy7). Mathematical symbol shown. Further, the method of predicting the movement destination of the echo 36 is the same as that in the case of FIG. 9A, and thus detailed description thereof is omitted.

次に、ステップS11において、解析用PC22は、エコー36が円32の外部(観測可能範囲外)にあるか否かを判定し、円32内にあれば、中心34と前記移動ベクトルの終点(移動先)とを結ぶ方向(図3Bに示す直線44の方向)をRHI観測の際の方位角とするRHI方位角書き替えコマンドを発行してデータベース24に格納する(ステップS12、第3工程)。   Next, in step S11, the analysis PC 22 determines whether or not the echo 36 is outside the circle 32 (outside the observable range), and if it is within the circle 32, the center 34 and the end point of the movement vector ( An RHI azimuth rewriting command is issued and stored in the database 24 (step S12, third step). The RHI azimuth rewriting command uses the direction connecting with the (destination) (the direction of the straight line 44 shown in FIG. .

これにより、次回のサイクルのRHI観測において、気象ドップラレーダ23は、RHI方位角書き替えコマンドの方位角でRHI観測を行い、この結果、図3Bに示す画面30には、エコー36を囲む円46が表示されると共に、エコー36(に応じた気象現象)を前記RHI観測により追尾していることを示す直線44が表示される。   Thereby, in the RHI observation of the next cycle, the weather Doppler radar 23 performs RHI observation at the azimuth angle of the RHI azimuth rewriting command, and as a result, the screen 46 shown in FIG. And a straight line 44 indicating that the echo 36 (corresponding meteorological phenomenon) is being tracked by the RHI observation is displayed.

従って、各サイクルで得られたエコー強度データがホストPC20から解析用PC22に入力される毎に、解析用PC22において上記のステップS1〜S12の処理を繰り返し行うことで、図3B〜図4Cに示すように、時間経過に伴い移動する注目エコー(エコー36)を確実且つ自動的に追尾することができる。なお、前述したように、直線44は、中心34と、解析用PC22にて予測した移動先とを結ぶ直線であり、一方で、円46は、前記移動先でのエコー36の重心を示している。そのため、時間経過に伴ってエコー36(に応じた気象現象)が成長し又は衰退しても、該エコー36を確実に捕捉することが可能である。また、図3B〜図4Cには、エコー36以外にも、エコー38〜60が表示されているが、これらのエコー38〜60は、衰退する雷雲、次回の観測時には気象ドップラレーダ23の観測範囲外となる雷雲、あるいは、成長する雷雲であってもエコー36に応じた雷雲程成長しないもの等である。   Therefore, whenever the echo intensity data obtained in each cycle is input from the host PC 20 to the analysis PC 22, the processing of steps S <b> 1 to S <b> 12 is repeatedly performed in the analysis PC 22, and the results are shown in FIGS. 3B to 4C. Thus, it is possible to reliably and automatically track the echo of interest (echo 36) that moves over time. As described above, the straight line 44 is a straight line connecting the center 34 and the destination predicted by the analysis PC 22, while the circle 46 indicates the center of gravity of the echo 36 at the destination. Yes. Therefore, even if the echo 36 (according to the meteorological phenomenon) grows or decays with time, the echo 36 can be reliably captured. 3B to 4C, echoes 38 to 60 are displayed in addition to the echo 36. These echoes 38 to 60 are a thundercloud that declines, and the observation range of the weather Doppler radar 23 at the next observation. Even a thundercloud that is outside, or a thundercloud that grows, does not grow as much as the thundercloud according to the echo 36.

なお、図2のフローチャートにおいて、ステップS8で注目エコーが存在しないと判断した場合、解析用PC22は、ステップS9以降の処理、すなわち、RHI方位角書き替えコマンドの発行処理を行わない。   In the flowchart of FIG. 2, if it is determined in step S8 that there is no echo of interest, the analysis PC 22 does not perform the processing after step S9, that is, the RHI azimuth rewriting command issuance processing.

また、ステップS7で注目エコー(エコー36)を追尾中と判定した際に、解析用PC22は、追尾中のエコー36が消失したか否かを判定し、エコー36が消失していなければ、前回のステップS10の処理において予測したエコー36の移動先と、今回のエコー強度データに含まれるエコー36の位置とを比較して、移動予測誤差を算出し(ステップS14)、算出した移動予測誤差を次のステップS10の処理に反映することにより、エコー36の移動先を精度良く算出する。   Further, when it is determined in step S7 that the target echo (echo 36) is being tracked, the analysis PC 22 determines whether or not the echo 36 being tracked has disappeared. The movement destination of the echo 36 predicted in the process of step S10 is compared with the position of the echo 36 included in the current echo intensity data to calculate a movement prediction error (step S14), and the calculated movement prediction error is calculated. The destination of the echo 36 is accurately calculated by reflecting it in the processing of the next step S10.

さらに、ステップS13でエコー36が消失したと判定した際に、解析用PC22は、ステップS14以降の処理を行わず、従って、RHI方位角書き替えコマンドの発行を行わない。   Further, when it is determined in step S13 that the echo 36 has disappeared, the analysis PC 22 does not perform the processing subsequent to step S14, and therefore does not issue the RHI azimuth rewriting command.

さらにまた、図2及び図4Dに示すように、ステップS10の処理後、エコー36の重心が円32の外部(観測可能範囲外)に位置することにより、円46が円32の外部に位置することになる場合に、解析用PC22は、エコー36の追尾を停止する(ステップS15)。   Furthermore, as shown in FIG. 2 and FIG. 4D, the circle 46 is located outside the circle 32 because the center of gravity of the echo 36 is located outside the circle 32 (outside the observable range) after the process of step S <b> 10. If this is the case, the analysis PC 22 stops tracking the echo 36 (step S15).

以上説明したように、本実施形態に係る自動追尾システム10及び自動追尾方法によれば、気象ドップラレーダ23が観測した気象現象のエコー強度データに基づくエコー頂高度及び鉛直積算雨水量のプロダクト100を用いて、注目したいエコー36を追尾対象として自動的に決定し、さらに、決定したエコー36に応じた気象現象に対してRHI観測を行う際の方位角を自動的に算出するので、注目したいエコー36に応じた積乱雲を含む雷雲等の気象現象を確実且つ自動的に追尾することができる。   As described above, according to the automatic tracking system 10 and the automatic tracking method according to the present embodiment, the product 100 of the echo top height and the vertical accumulated rainwater amount based on the echo intensity data of the weather phenomenon observed by the weather Doppler radar 23 is obtained. The echo 36 to be noticed is automatically determined as a tracking target, and the azimuth angle when the RHI observation is performed for the meteorological phenomenon corresponding to the determined echo 36 is automatically calculated. It is possible to reliably and automatically track meteorological phenomena such as thunderclouds including cumulonimbus clouds corresponding to 36.

すなわち、図10Aに示すように、RHI観測の際の方位角が観測シーケンスにより固定とされている場合には、突発的に発生する雷雲等の気象現象を示すエコー140の方向に方位角を向けることができず、該エコー140を追尾することができない。   That is, as shown in FIG. 10A, when the azimuth angle at the time of RHI observation is fixed by the observation sequence, the azimuth angle is directed in the direction of an echo 140 indicating a meteorological phenomenon such as a thundercloud that suddenly occurs. And the echo 140 cannot be tracked.

これに対して、本実施形態では、図10Bに示すように、解析用PC22にてRHI方位角書き替えコマンドを発行した際に、気象ドップラレーダ23がRHI方位角書き替えコマンド中の方位角にてRHI観測を行うので、注目したいエコー140を確実に狙い打ちできるような追尾を行うことが可能となる。この結果、短時間で急激に発生する積乱雲のような鉛直構造の気象現象を取り逃がすことなく観測することができるので、前記積乱雲に起因した自然災害に対する有意な研究データを容易に収集することができる。また、気象ドップラレーダ23に上記の追尾機能を持たせることにより、前記気象現象の発生から衰退までをRHI観測することが可能となる。   In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 10B, when the RHI azimuth rewriting command is issued by the analysis PC 22, the weather Doppler radar 23 sets the azimuth angle in the RHI azimuth rewriting command. Since RHI observation is performed, it is possible to perform tracking so that the echo 140 to be noticed can be aimed at reliably. As a result, it is possible to observe a vertical-structured meteorological phenomenon such as a cumulonimbus that suddenly occurs in a short time, so that significant research data on natural disasters caused by the cumulonimbus can be easily collected. . Further, by providing the weather Doppler radar 23 with the above tracking function, it is possible to perform RHI observation from the occurrence of the weather phenomenon to the decline.

本実施形態に係る自動追尾システム10及び自動追尾方法は、上述した説明に限定されるものではなく、図11に示すように、例えば、3台の気象ドップラレーダ150a〜150cの観測可能範囲152a〜152cの重複部分154内に気象現象156がある場合に、解析用PC22(図1参照)は、各気象ドップラレーダ150a〜150cに対して、方位角の互いに異なるRHI走査方位角書き替えコマンドを発行し、各気象ドップラレーダ150a〜150cは、前記RHI走査方位角書き替えコマンドの方位角を示す直線44a〜44cに基づきRHI観測を行ってもよい。   The automatic tracking system 10 and the automatic tracking method according to the present embodiment are not limited to the above description, and as shown in FIG. 11, for example, the observable ranges 152a to 150m of three weather Doppler radars 150a to 150c are provided. When there is a meteorological phenomenon 156 in the overlapping portion 154 of 152c, the analysis PC 22 (see FIG. 1) issues RHI scanning azimuth rewriting commands having different azimuth angles to each of the weather Doppler radars 150a to 150c. The meteorological Doppler radars 150a to 150c may perform RHI observation based on the straight lines 44a to 44c indicating the azimuth angles of the RHI scanning azimuth angle rewriting command.

この場合、各気象ドップラレーダ150a〜150cが同時にRHI観測を行っても、あるいは、PPI観測を行う気象ドップラレーダと、RHI観測を行う気象ドップラレーダとに分けて気象現象156に対する観測を行っても、複数の気象ドップラレーダ150a〜150cによる観測が可能となるので、気象現象156を効率よく且つ確実に追尾することができると共に、気象現象156の解析精度を向上することができる。また、PPI観測を行う気象ドップラレーダと、RHI観測を行う気象ドップラレーダとに分けて気象現象156に対する観測を行うことで、RHI観測によるデータと、PPI観測によるデータとを共に得ることが可能となる。   In this case, even if each of the weather Doppler radars 150a to 150c performs RHI observation at the same time, or separates the weather Doppler radar that performs PPI observation and the weather Doppler radar that performs RHI observation, the meteorological phenomenon 156 is observed. Since the observation by the plurality of weather Doppler radars 150a to 150c is possible, the weather phenomenon 156 can be tracked efficiently and reliably, and the analysis accuracy of the weather phenomenon 156 can be improved. Further, by performing observation on the meteorological phenomenon 156 separately for a weather Doppler radar that performs PPI observation and a weather Doppler radar that performs RHI observation, it is possible to obtain both RHI observation data and PPI observation data. Become.

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、種々の構成を採り得ることは勿論である。   Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted.

10…自動追尾システム 20…ホストPC
22…解析用PC 23…気象ドップラレーダ
24…データベース
36、38、40、60、62、78、82、98、140…エコー
44…直線 46…円
109、116、118、120、130…セル
10 ... Automatic tracking system 20 ... Host PC
22 ... PC for analysis 23 ... Weather Doppler radar 24 ... Database 36, 38, 40, 60, 62, 78, 82, 98, 140 ... Echo 44 ... Straight line 46 ... Circle 109, 116, 118, 120, 130 ... Cell

Claims (2)

気象レーダが観測した気象現象を示すエコー強度データを用いてエコー頂高度及び鉛直積算雨水量を求める第1工程と、
求めた前記エコー頂高度及び前記鉛直積算雨水量に基づいて、前記エコー強度データ中の所定のエコーを、追尾すべき注目エコーとして決定する第2工程と、
前記注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測を前記気象レーダが行う際の方位角を算出する第3工程と、
を有することを特徴とする気象現象の自動追尾方法。
A first step of determining an echo top height and a vertical accumulated rainwater amount using echo intensity data indicating a meteorological phenomenon observed by a weather radar;
A second step of determining a predetermined echo in the echo intensity data as a target echo to be tracked based on the obtained echo peak altitude and the vertically integrated rainwater amount;
A third step of calculating an azimuth angle when the weather radar performs RHI observation on a meteorological phenomenon corresponding to the echo of interest;
A method for automatically tracking meteorological phenomena.
観測シーケンスに従ってPPI観測を行うことにより気象現象を示すエコー強度データを取得する気象レーダと、
前記エコー強度データを用いてエコー頂高度及び鉛直積算雨水量を求め、求めた前記エコー頂高度及び前記鉛直積算雨水量に基づいて、前記エコー強度データ中の所定のエコーを、追尾すべき注目エコーとして決定し、決定した該注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測を前記気象レーダが行う際の方位角を算出し、算出した前記方位角を示す方位書き替えコマンドを発行するコマンド発行手段と、
を有し、
前記気象レーダは、前記コマンド発行手段が前記方位書き替えコマンドを発行した際に、前記注目エコーに応じた気象現象に対するRHI観測の方位角を、前記観測シーケンスに予め設定された方位角から、前記方位書き替えコマンドの方位角に変更して、前記気象現象に対するRHI観測を行う
ことを特徴とする気象現象の自動追尾システム。
A weather radar for acquiring echo intensity data indicating a weather phenomenon by performing PPI observation according to an observation sequence;
Using the echo intensity data, the echo top height and the vertical accumulated rainwater amount are obtained, and based on the obtained echo top altitude and the vertical accumulated rainwater amount, a predetermined echo in the echo intensity data to be tracked to be tracked Command issuing means for calculating an azimuth angle when the weather radar performs RHI observation for a meteorological phenomenon corresponding to the determined echo of interest, and issuing an azimuth rewriting command indicating the calculated azimuth angle;
Have
When the command issuing means issues the direction rewriting command, the weather radar determines an azimuth angle of RHI observation for a meteorological phenomenon corresponding to the echo of interest from an azimuth angle set in advance in the observation sequence. An automatic weather phenomenon tracking system, wherein the azimuth angle of the direction rewriting command is changed to perform RHI observation for the weather phenomenon.
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