CN105842756B

CN105842756B - 一种雷雨信息预报方法

Info

Publication number: CN105842756B
Application number: CN201610192348.4A
Authority: CN
Inventors: 孙海元
Original assignee: Guangzhou Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou fengfenglei Technology Co., Ltd.
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2018-09-14
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: CN105842756A

Abstract

本发明提供一种雷雨信息预报方法，其中方法包括步骤：获取实时的雷达数据和闪电数据；分析所述闪电数据得到离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及分析所述雷达数据得到离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离；若根据所述雷击点漂移方向和速度判断雷击点向用户漂移以及速度大于或等于第一预定值，则向用户客户端发出第一报警信息；若根据所述下雨点漂移方向和速度判断下雨点向用户漂移以及速度大于或等于第二预定值，则向用户客户端发出第二报警信息；可以解决传统的天气预报不能预报具体地点具体时段有雷雨，更不能提前预警的问题。

Description

一种雷雨信息预报方法

技术领域

本发明涉及天气预测技术领域，更为具体地，涉及一种雷雨信息预报方法。

背景技术

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，每年由于气象灾害所造成的经济损失严重，而其中雷雨天气造成的损失最为严重；

造成我国气象灾害严重的最主要愿因：预警信息发布渠道和手段不能满足社会公众的需求；预警信息的覆盖面还不够广；公众缺乏灾害防御的意识和科学知识。

突发的雷电、暴雨危害相当大，但是目前的天气预报不能预报某个具体的地方某个时段有雷雨，更不能提前预警。

发明内容

本发明的目的：本发明提出一种雷雨信息预报方法，可以解决传统的天气预报不能预报具体地点具体时段有雷雨，更不能提前预警的问题。

本发明采用的方案是：提出一种雷雨信息预报方法，其步骤包括：获取实时的雷达数据和闪电数据；其中，闪电数据包括雷击时间、雷击点经纬度以及雷击强度，雷达数据包括雷达扫描雨的时间、经纬度和雷达回波强度；

分析所述闪电数据得到离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及分析所述雷达数据得到离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离；

若根据所述雷击点漂移方向和速度判断雷击点向用户漂移以及速度大于或等于第一预定值，则向用户客户端发出第一报警信息；其中，所述第一报警信息包括雷击点到达用户所需用时、在GIS地图上显示的雷击点经纬度和雷击强度；

若根据所述下雨点漂移方向和速度判断下雨点向用户漂移以及速度大于或等于第二预定值，则向用户客户端发出第二报警信息；其中，所述第二报警信息包括下雨点到达用户所需用时、在GIS地图上显示的与所述雷达回波强度对应的色块及对应的下雨量。

利用上述方案，可以根据每个用户的地理位置，获取离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离提前预报雷雨信息，若雷雨向用户靠近时向用户提供实时、具体的具有雷雨数据GIS地图信息，可以解决传统的天气预报不能预报具体地点具体时段有雷雨，更不能提前预警的问题。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

根据下述参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1示出了本发明提出的一种雷雨信息预报方法的一个流程示意图；

图2示出了本发明提出的一种雷雨信息的显示处理方法的一个实施例示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

下面描述本公开的各个方面。应该明白的是，本文的教导可以以多种多样形式具体体现，并且在本文中公开的任何具体结构、功能或两者仅仅是代表性的。基于本文的教导，本领域技术人员应该明白的是，本文所公开的一个方面可以独立于任何其它方面实现，并且这些方面中的两个或多个方面可以按照各种方式组合。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面，实现装置或实践方法。另外，可以使用其它结构、功能、或除了本文所阐述的一个或多个方面之外或不是本文所阐述的一个或多个方面的结构和功能，实现这种装置或实践这种方法。此外，本文所描述的任何方面可以包括权利要求的至少一个元素。

下面将参照附图描述本发明的各个实施例。

首先请参考图1，公开了一种雷雨信息预报方法的一个流程示意图，其步骤包括：

S1、获取实时的雷达数据和闪电数据；其中，闪电数据包括雷击时间、雷击点经纬度以及雷击强度，雷达数据包括雷达扫描雨的时间、经纬度和雷达回波强度；其中，雷达数据和闪电数据可以通过FTP、SCOKET等方式从气象部门接收。

S2、分析所述闪电数据得到离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及分析所述雷达数据得到离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离；

具体的，分析闪电数据时，预定范围为以用户为中心点100公里、50公里、25公里、15公里、8公里的范围。

1、以用户为中心点分别计算100公里、50公里、25公里、15公里、8公里内的雷击点的数量，具体计算方法：

(1)、计算每个雷击到用户的距离：雷击数据中包含了该雷击点的具体经纬度，用户的经纬度是用户设置的或GPS自动获取的。

因地球是一个近乎标准的椭球体，它的赤道半径为6378.140千米，极半径为6356.755千米，平均半径6371.004千米。如果我们假设地球是一个完美的球体，那么它的半径就是地球的平均半径，记为R。如果以0度经线为基准，那么根据地球表面任意两点的经纬度就可以计算出这两点间的地表距离(这里忽略地球表面地形对计算带来的误差，仅仅是理论上的估算值)。设雷击点A的经纬度为(LonA，LatA)，用户位置B的经纬度为(LonB，LatB)，按照0度经线的基准，东经取经度的正值(Longitude)，西经取经度负值(-Longitude)，北纬取90-纬度值(90-Latitude)，南纬取90+纬度值(90+Latitude)，则经过上述处理过后的两点被计为(MLonA，MLatA)和(MLonB，MLatB)。那么根据三角推导，可以得到计算两点距离的如下公式：

C＝sin(MLatA)×sin(MLatB)×cos(MLonA-MLonB)+cos(MLatA)×cos(MLatB)

L＝R×Arccos(C)×Pi/180

这里，Pi是圆周率，R和L单位是相同，如果是采用6371.004千米作为半径，那么L就是千米为单位。

(2)、统计离用户距离100公里、50公里、25公里、15公里、8公里内的雷击点的数量。分别存储为L100，L50，L25，L15，L8。

2、计算雷击漂移方向和速度；

按照气象统计数据，雷电漂移速度在0～60公里。计算数学方法如下：

(1)、取L100里所有雷击点，按照方向分类(我国在北半球)：纬度大于用户纬度的定义为北向的雷击点BL，纬度小于用户纬度定义为南向雷击点NL，经度小于用户经度为西向雷击点XL,经度大于用户经度为东向雷击点DL；

(2)、雷击漂移方向计算，从每个整点的00分00秒开始到06分00秒，这6分钟内找出离用户最近的一个雷击点距离为Ln，每个方向分别计算。下一个6分钟，比如06分到12分这6分中内离用户最近的雷点距离为Ln+1，如此滚动计算一直到54分。这样分别计算出四个方向的，北向的BLn、BLn+1，南向的NLn、NLn+1，西向的XLn、XLn+1，东向的DLn、DLn+1。

方向计算只分辨雷击点是向用户而来还是离用户而去两个方向，当如果向用户而来表示雷击越来越近，F+表示，离用户而去表示雷击越来越远F-表示。

BLn小于BLn+1，为BF-，表示用户北面的雷击点越来越北上远离用户。反之为BF+。雷击点移动的速度SB＝|(BLn-BLn+1)︱/6，单位千米/分钟。

NLn小于NLn+1，为NF+，表示用户南面的雷击点越来越北上靠近用户。反之为NF-。雷击点移动的速度SN＝|(NLn-NLn+1)︱/6，单位千米/分钟。

XLn小于XLn+1，为XF+，表示用户西面的雷击点越来越东移靠近用户。反之为XF-.雷击点移动的速度SX＝|(XLn-XLn+1)︱/6，单位千米/分钟。

DLn小于DLn+1，为DF-，表示用户东面的雷击点越来越东移远离用户。反之为DF+.雷击点移动的速度SD＝|(DLn-DLn+1)︱/6，单位千米/分钟。

具体的，分析雷达数据时，预定范围为以用户为中心点100公里、50公里、25公里、15公里、8公里的范围。

计算每个下雨点到用户的距离：雷达数据中包含了该下雨点的具体经纬度，用户的经纬度是用户设置的或GPS自动获取的。计算方法和上述计算雷击点与用户的距离的计算方法一样，分别计算出100公里、50公里、25公里、15公里、8公里内的下雨点的数量。存为Y100、Y50、Y25、Y15、Y8。

计算下雨点漂移方向和速度，计算方法：和上述计算雷击点的计算漂移方向和速度的方法一样，计算出下雨点漂移的方向：北面下雨点的方向BY+、BY-，南面下雨点的方向NY+、NY-，西面下雨点的方向XY+、XY-，东面下雨点的方向DY+、DY-。下雨点漂移的速度记为：北向速度YB、南向速度YN、西向速度YX、东向速度YD。

S3、若根据所述雷击点漂移方向和速度判断雷击点向用户漂移以及速度大于或等于第一预定值，则向用户客户端发出第一报警信息；其中，所述第一报警信息包括雷击点到达用户所需用时、在GIS(Geographic Information System，地理信息系统)地图上显示的雷击点经纬度和雷击强度；

具体的，第一报警信息包括：(1)、橙色局部雷击预警：1≦L25≦50，而且BF+、NF+、XF+、DF+其中一个存在，而且SB、SN、SX、SD其中一个≧0.5。含义是，用户附近15公里内已经有雷击，而且至少一个方向的雷击是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地30分钟内有局部雷击。

(2)、橙色强雷击预警：51≦L25，而且BF+、NF+、XF+、DF+其中一个存在，而且SB、SN、SX、SD其中一个≧0.5。含义是，用户附近15公里内已经有密集雷击，而且至少一个方向的雷击是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地30分钟内有强雷击。

(3)、红色局部雷击预警：1≦L15≦10，而且BF+、NF+、XF+、DF+其中一个存在，而且SB、SN、SX、SD其中一个≧0.5。含义是，用户附近8公里内已经有雷击，而且至少一个方向的雷击是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地15分钟内有局部雷击。

(4)、红色强雷击预警：11≦L15，而且BF+、NF+、XF+、DF+其中一个存在，而且SB、SN、SX、SD其中一个≧0.5。含义是，用户附近8公里内已经有密集雷击，而且至少一个方向的雷击是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地15分钟内有强雷击。

然后把接收到的雷击点按照经纬度参数直接显示在电子地图上，可以隐藏或显示雷击的具体参数，具体效果图2。含义是2015年8月21日22点6分23秒在纬度＝22.451，经度＝113.138位置发生了一次强度为-11千安的雷击。

S4、若根据所述下雨点漂移方向和速度判断下雨点向用户漂移以及速度大于或等于第二预定值，则向用户客户端发出第二报警信息；其中，所述第二报警信息包括下雨点到达用户所需用时、在GIS地图上显示的与所述雷达回波强度对应的色块及对应的下雨量。

具体的，第二报警信息包括：(1)、橙色局部暴雨预警：1≦Y25≦50，而且BY+、NY+、XY+、DY+其中一个存在，而且YB、YN、YX、YD其中一个≧0.5。含义是，用户附近15公里内已经有暴雨，而且至少一个方向的暴雨是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地30分钟内有局部暴雨。

(2)、橙色强暴雨预警：51≦Y25，而且BY+、NY+、XY+、DY+其中一个存在，而且YB、YN、YX、YD其中一个≧0.5。含义是，用户附近15公里内已经有强暴雨，而且至少一个方向的暴雨是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地30分钟内有强暴雨。

(3)、红色局部暴雨预警：1≦L15≦5，而且BY+、NY+、XY+、DY+其中一个存在，而且YB、YN、YX、YD其中一个≧0.5。含义是，用户附近8公里内已经有暴雨，而且至少一个方向的暴雨是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地15分钟内有局部暴雨。

(4)、红色强暴雨预警：6≦L15，而且BY+、NY+、XY+、DY+其中一个存在，而且YB、YN、YX、YD其中一个≧0.5。含义是，用户附近8公里内已经有强暴雨，而且至少一个方向的暴雨是向用户靠近的，而且靠近的速度≧0.5千米/分钟，结论是用户所在地15分钟内有强暴雨。

雷达回波是抽象的数字，数字在地图上显示不直观，公众很难分辨，采用半透明的颜色图块覆盖在地图上，非常清晰，一看就明白；把雷达数据里的回波强度换算为半透明的颜色块显示，每个色块的尺寸为1000*1000米，按照经纬度在电子地图上显示出来。回波≦5，标记透明，代表无雨，6≦回波≦20标记为蓝色代表阴天，21≦回波≦30标记为浅绿色代表小雨，31≦回波≦35标记为深绿色代表中雨，6≦回波≦40标记为黄色代表中雨到大雨，41≦回波≦50标记为橙色代表大雨，51≦回波≦60标记为红色代表暴雨，61≦回波标记为粉色代表特大暴雨。

优选的，所述第一报警信息、所述第二报警信息还包括在GIS地图上显示的代表所述预定范围的色圈及对应代表的范围、声音提示。一般的地图带有比例尺，但是比例尺需要有一定地图知识才能判断，普通大众不适用。在电子地图上画半径为100、50、25、15、8公里的不同颜色的色圈，可以直观的判断雷和雨离自己的距离。结合播放功能可以大致判断雷和雨是否会飘过来。由里到外半径为100、50、25、15、8公里的5各色圈，用户根据色圈可以大概判断雷和雨位置，动画播放一次看到雷和雨的移动方向和大致速度。

静态的即时雷击点标记和代表雨的色块显示只能看到当前即时的雷和雨分布，用户需要查看一段时间内的雷和雨的漂移路径速度，以便判断下一步雷和雨会往哪漂移。这就需要一个动态回放，动画一样播放显示一段时间内雷和雨的漂移过程。技术上如果从数据库里调用雷达和闪电数据会占用较大的计算机资源，一张雷达图生成需要大约2秒，传输集成需要1秒话，每张图之间至少3秒，播放的连贯性就会差，而且每次从服务器调用1小时的数据，流量非常大，大约3～4M，这样浪费流量。采用集成方式缓存方式少占用资源，而且少费流量。为解决上述问题，该雷雨信息预报方法还包括步骤：将所述雷达回波强度转换成色块并在GIS地图上显示，每按预定时间存储一张GIS地图和对应的雷达数据包；所述雷达数据包包括：离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；缓存时间最新的10张GIS地图和对应的雷达数据包；当接收到用户输入的雷雨信息动态查询命令时，向用户循环播放和显示所述最新的10张GIS地图和对应的雷达数据包。

优选的，将离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离存入数据库；当接收到用户查询命令时，调出相应数据。

优选的，该方法还包括步骤，接收用户输入的位置修正信息；分析所述闪电数据和雷达数据时，根据所述位置修正信息获得每个雷击点与用户的距离和每个下雨点与用户的距离。可以更加精确的预报信息。

优选的，上述方法还包括步骤：当接收到用户输入的信息分享命令时，将所述第一报警信息和第二报警信息，在指定平台上发布。可以将预报信息通过微信、微信朋友圈、微博分享给他人。

优选的，当接收到地图切换命令时，进行普通GIS地图和投影地图的切换，在投影地图上显示雷击点和下雨点的具体位置。

优选的，上述方法还包括步骤：验证用户身份，在验证通过后，才进行所述分析所述闪电数据和雷达数据的步骤。

另外，用户可以登录PC端，在PC端预报软件显示雷雨、预警信息，以及进行其他各功能操作等。

用户可以登录安卓手机/苹果手机，在安卓手机/苹果手机预报软件显示雷雨、预警信息，以及进行其他各功能操作等。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明的范围。

尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

虽然如上参照图描述了根据本发明的各个实施例进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，对上述本发明所提出的各个实施例，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种雷雨信息预报方法，其特征在于，包括步骤：

获取实时的雷达数据和闪电数据；其中，闪电数据包括雷击时间、雷击点经纬度以及雷击强度，雷达数据包括雷达扫描雨的时间、经纬度和雷达回波强度；

若根据所述下雨点漂移方向和速度判断下雨点向用户漂移以及速度大于或等于第二预定值，则向用户客户端发出第二报警信息；其中，所述第二报警信息包括下雨点到达用户所需用时、在GIS地图上显示的与所述雷达回波强度对应的色块及对应的下雨量；

其中，还包括步骤：将所述雷达回波强度转换成色块并在GIS地图上显示，每按预定时间存储一张GIS地图和对应的雷达数据包；所述雷达数据包包括：离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；

缓存时间最新的10张GIS地图和对应的雷达数据包；

当接收到用户输入的雷雨信息动态查询命令时，向用户循环播放和显示所述最新的10张GIS地图和对应的雷达数据包。

2.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，

所述第一报警信息、所述第二报警信息还包括在GIS地图上显示的代表所述预定范围的色圈及对应代表的范围、声音提示。

3.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，将离用户预定范围内的雷击点数量、雷击点漂移方向和速度、每个雷击点与用户的距离；以及离用户预定范围内的暴雨点的数量、下雨点的漂移方向和速度、每个下雨点与用户的距离存入数据库；

当接收到用户查询命令时，调出相应数据。

4.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，还包括步骤：接收用户输入的位置修正信息；

分析所述闪电数据和雷达数据时，根据所述位置修正信息获得每个雷击点与用户的距离和每个下雨点与用户的距离。

5.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，还包括步骤：当接收到用户输入的信息分享命令时，将所述第一报警信息和第二报警信息，在指定平台上发布。

6.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，

当接收到地图切换命令时，进行普通GIS地图和投影地图的切换，在投影地图上显示雷击点和下雨点的具体位置。

7.根据权利要求1所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，还包括步骤：将所述雷达数据中的雷达回波强度转换成代表晴天、阴天、小雨、大雨、暴雨的不同颜色的色块；将色块显示在GIS地图上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的雷雨信息预报方法，其特征在于，还包括步骤：验证用户身份，在验证通过后，才进行所述分析所述闪电数据和雷达数据的步骤。