CN107300703A - 一种雷达数据的组网处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雷达数据的组网处理系统，包括相互通信连接的采集分发服务器、多个单站基数据处理服务器和组网数据处理服务器；采集分发服务器，用于获取各个区域的多个天气雷达数据并下发至多个单站基数据处理服务器；单站基数据处理服务器用于对天气雷达数据进行格点化处理；组网数据处理服务器，用于分别接收多个单站基数据处理服务器发送的多个格点数据，根据格点数据的经纬度值和高度值，将多个格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据。其能够将多个天气雷达数据处理成可进行拼接的数据并进行拼接处理，得到三维组网数据，以便后续对该三维组网数据进行可视化处理得到显示同时多个区域的天气分布图，方便用户查看且直观性强。

Description

一种雷达数据的组网处理系统

技术领域

本发明涉及雷达数据处理技术领域，具体而言，涉及一种雷达数据的组网处理系统。

背景技术

天气雷达(脉冲雷达)，是气象雷达的一种，是监测和预警强对流天气的主要工具，其工作原理是通过发射一系列脉冲电磁波，利用云雾、雨、雪等降水粒子对电磁波的散射和吸收，为探测降水的空间分布和铅直结构，并以此为警戒跟踪降水系统。

目前，相关技术提供了一种天气分布图的展示方法，其根据天气雷达的测量结果生成对应的天气分布图，通过天气分布图能够直观的展示给用户当前区域的天气分布图。

但是，发明人在研究中发现，现有技术中至少存在如下问题：天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种雷达数据的组网处理系统，能够将多个天气雷达数据进行拼接处理，得到三维组网数据，以便根据该三维组网数据得到同时显示多个区域的天气分布图。

第一方面，本发明实施例提供了一种雷达数据的组网处理系统，包括：相互通信连接的采集分发服务器、多个单站基数据处理服务器和组网数据处理服务器；

所述采集分发服务器，用于获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据，将多个所述天气雷达数据分别下发至多个所述单站基数据处理服务器；所述天气雷达数据是基于球坐标系进行存储的；

所述单站基数据处理服务器，用于接收所述天气雷达数据，对所述天气雷达数据进行格点化处理，得到分别对应于每个所述天气雷达数据的格点数据，将所述格点数据发送至所述组网数据处理服务器；其中，所述格点数据是基于笛卡尔坐标系进行存储的，所述笛卡尔坐标系的表示参数包括：经纬度值和高度值；

所述组网数据处理服务器，用于分别接收多个所述单站基数据处理服务器发送的多个格点数据，根据所述格点数据的经纬度值和高度值，将多个所述格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据第一设定经纬度值、第一设定高度层以及第一设定分辨率，构建各个所述天气雷达数据对应的三维插值网格；对于任意一个三维插值网格，确定该三维插值网格中各个插值网格点与该三维插值网格对应的雷达基站的存储参数值；所述存储参数包括：距离、方位角和仰角；根据所述存储参数与球坐标系的表示参数的对应关系，在该三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值匹配的匹配天气雷达数据；根据所述匹配天气雷达数据，确定用于插入该插值网格点的第一插值数据，并将所述第一插值数据插入到该插值网格点中。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据所述存储参数与所述球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值相同的天气雷达数据，将搜索得到的天气雷达数据插入到该插值网格点中。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据所述存储参数与所述球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索处于任意一个插值网格点的存储参数值对应的设定阈值范围内的多个天气雷达数据，确定搜索的各个天气雷达数据分别与该插值网格点的第一距离值；根据确定的多个第一距离值，在设定的距离权重对照表中查找各个第一距离值对应的权重值；根据搜索的各个天气雷达数据的反射率及权重值，确定插入该插值网格点的第一插值数据。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述组网数据处理服务器具体用于，根据第二设定经纬度值、第二设定高度层以及第二设定分辨率，构建三维组网网格；所述三维组网网格的面积大于所述三维插值网格的面积；在所述三维插值网格中搜索与所述组网网格中的各个组网网格点的经纬度相同的插值网格点；将搜索得到的插值网格点对应的第一插值数据分别插值到对应的各个组网网格点中，得到三维组网数据。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述三维插值网格为多个，多个所述三维插值网格分别对应于不同的单站基数据处理服务器；所述第一插值数据为基本反射率数据；

所述组网数据处理服务器具体用于，对于任意一个组网网格点，当检测到多个插值网格点的经纬度均与该组网网格点的经纬度相同时，从多个插值网格点对应的基本反射率数据中寻找到最大值作为该组网网格点上的基本反射率值，将得到的基本反射率值作为第二插值数据插入到该组网网格点中。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述的雷达数据的组网处理系统，还包括分别与多个所述单站基数据处理服务器和所述组网数据处理服务器通信连接的业务监控服务器；

所述单站基数据处理服务器还用于记录自身的第一运行记录数据，并将所述第一运行记录数据发送至所述业务监控服务器；

所述组网数据处理服务器还用于记录自身的第二运行记录数据，并将所述第二运行记录数据发送至所述业务监控服务器；

所述业务监控服务器，用于接收所述第一运行记录数据和所述第二运行记录数据，判断所述第一运行记录数据和所述第二运行记录数据是否存在报错信息，若是，启动报警机制进行报警。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述的雷达数据的组网处理系统，还包括与所述业务监控服务器电连接的控制前端；

所述控制前端，用于显示控制界面以及接收用户在所述控制界面上触发的第一控制操作，将所述第一控制操作处理成控制信号并发送至所述业务监控服务器；

所述业务监控服务器还用于接收所述控制信号，对所述控制信号进行解析处理，根据解析结果生成控制指令，将所述控制指令发送至所述单站基数据处理服务器和/或所述组网数据处理服务器，以便所述单站基数据处理服务器和/或所述组网数据处理服务器响应所述控制指令。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述的雷达数据的组网处理系统，还包括与所述采集分发服务器电连接的管理显示前端；

所述组网数据处理服务器还用于，将得到的所述三维组网数据发送至所述采集分发服务器；

所述采集分发服务器还用于，将所述三维组网数据处理成第一可视化图像并发送至所述管理显示前端；和/或，将获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据处理成第二可视化图像并发送至所述管理显示前端；

所述管理显示前端用于，显示接收的所述第一可视化图像、显示对所述第一可视化图像的管理界面以及接收用户在所述管理界面上触发的第二控制操作，响应所述第二控制操作；和/或，显示接收的所述第二可视化图像、显示对所述第二可视化图像的管理界面以及接收用户在所述管理界面上触发的第三控制操作，响应所述第三控制操作。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述的雷达数据的组网处理系统中，

所述采集分发服务器还用于，获取待组网的各个区域的卫星数据，将所述卫星数据发送至所述组网数据处理服务器；所述卫星数据包括基于第二坐标系的多个测量网格点数据；

所述组网数据处理服务器还用于接收所述卫星数据，获取所述卫星数据中各个测量网格点数据的反射率值，检测所述三维组网网格中任意一个经纬度下的组网网格点中第二插值数据是否与相同经纬度中的测量网格点数据相同，若否，利用该经纬度下的测量网格点数据覆盖该经纬度下的组网网格点的第二插值数据。

本发明实施例提供的一种雷达数据的组网处理系统，其基于服务器集群获取各个区域的多个天气雷达数据，然后将这些天气雷达数据进行格点化以处理成格点数据，最后将这些格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据，以便于后续基于该三维组网数据生成可视化图像供用户查看；与现有技术中天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况相比，其能够将多个天气雷达数据处理成可进行拼接的数据并拼接处理，得到三维组网数据，以便后续对该三维组网数据进行可视化处理得到显示用于多个区域的天气分布图，省去了用户单独查看每个单独区域的天气分布图的繁琐过程，方便用户查看且直观性强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种雷达数据的组网处理系统的结构示意图。

图2示出了本发明实施例所提供的另一种雷达数据的组网处理系统的结构示意图。

图3示出了本发明实施例所提供的另一种雷达数据的组网处理系统的结构示意图。

图4示出了本发明实施例所提供的一种雷达数据的组网处理系统的应用场景结构图。

图5示出了本发明实施例所提供的一种单个天气雷达数据的天气分布图。

图6示出了本发明实施例所提供的利用本发明实施例的雷达数据的组网处理系统对多个天气雷达数据进行拼接之后得到的天气分布图。

图标：10、采集分发服务器；20、单站基数据处理服务器(本发明实施例以三个为例进行说明，分别为20a、20b和20c)；30、组网数据处理服务器；40、业务监控服务器；50、控制前端；60、管理显示前端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有技术中的天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况。基于此，本发明实施例提供了一种雷达数据的组网处理系统，下面通过实施例进行描述。

本发明实施例提供了一种雷达数据的组网处理系统，参考图1-图4，包括：相互通信连接的采集分发服务器10、多个单站基数据处理服务器20(本发明实施例以三个单站基数据处理服务器为例进行说明，分别为单站基数据处理服务器20a、单站基数据处理服务器20b和单站基数据处理服务器20c)和组网数据处理服务器30；

采集分发服务器10，用于获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据，将多个天气雷达数据分别下发至多个单站基数据处理服务器20；天气雷达数据是基于球坐标系进行存储的；球坐标系对应球坐标系的表示参数；

单站基数据处理服务器20，用于接收天气雷达数据，对天气雷达数据进行格点化处理，得到分别对应于每个天气雷达数据的格点数据，将格点数据发送至组网数据处理服务器30；其中，格点数据是基于笛卡尔坐标系进行存储的，笛卡尔坐标系的表示参数包括：经纬度值和高度值；

组网数据处理服务器30，用于分别接收多个单站基数据处理服务器20发送的多个格点数据，根据格点数据的经纬度值和高度值，将多个格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据。

具体的，雷达基数据每隔6分钟到达1次，全国现有203部雷达，每6分钟将有200个左右基数据到达。需要基于雷达基数据进行实时和定时的产品生成，并对单站产品进行进一步进行组网拼图。雷达基数据处理采用分布式计算，系统部署在多台计算机构成的集群上，具体如下：

本发明实施例中，天气雷达数据是由部署在各个区域的天气雷达测得的，该天气雷达数据基于球坐标进行存储的，在数学里，球坐标系包括三个参数，即方位角、仰角和距离(即斜距)。因此，每个天气雷达数据可以表示为P(r，θ，φ)，其中，r表示该天气雷达数据与雷达基站的距离，θ表示该天气雷达数据与雷达基站的仰角，φ表示该天气雷达数据与雷达基站的方位角。各个区域的天气雷达测得天气雷达数据后，将该数据存储到外部数据源中，通常情况下，一个区域的天气雷达数据存储到对应的当前区域的存储服务器中，上述各个区域均对应的存储服务器统称为外部数据源。

采集分发服务器10则从外部数据源中采集各个区域的天气雷达数据，具体采集方式包括，采集分发服务器10向各个外部数据源发送采集天气雷达数据请求，对应的外部数据源则根据上述请求搜索到匹配的天气雷达数据，然后将搜索到的天气雷达数据发送给采集分发服务器10，采集分发服务器10接收这些天气雷达数据并进行存储。其中，基于不同的外部数据源，采集分发服务器10发送的请求格式也不同，上述请求可以使ftp格式的请求、web service格式的请求、rest格式的请求。采集分发服务器10在业务中，其数据采集任务是按设定的时间频次，定时向各种外部数据源请求数据。

上述各个单站基数据处理服务器20均进行如下处理，从采集分发服务器10中下载基数据(即天气雷达数据)，由于天气雷达做立体观测时，雷达波束是在各个仰角层沿方位进行径向扫描，因此，原始雷达观测资料常常用球坐标系(表示参数包括方位角、仰角和距离)来存储，必须把球坐标系下的雷达资料插到统一的笛卡尔坐标系上的3D网格点上，才能把多部雷达的数据进行拼接。为了便于后续能够将多个区域的天气雷达数据拼接在一起，单站基数据处理服务器20需要对下载的天气雷达数据进行解析，对天气雷达数据进行径向数据处理(即雷达反射率格点化)，生成可以进行网格拼接的经纬格点化数据，并将生成的数据同步到组网数据处理服务器30上进行组网处理。

上述组网数据处理服务器30则接收各个单站基数据处理服务器20发送的对天气雷达数据处理得到格点数据，并将这些格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据，即形成大范围的三维格点数据。这些三维组网数据被处理成可视化图像后即可呈现各个区域(如全国)的天气分布图，方便用户直观的进行查看。本发明实施例提供的一种雷达数据的组网处理系统，其基于服务器集群获取各个区域的多个天气雷达数据，然后将这些天气雷达数据进行格点化以处理成格点数据，最后将这些格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据，以便于后续基于该三维组网数据生成可视化图像供用户查看；与现有技术中天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况相比，其能够将多个天气雷达数据处理成可进行拼接的数据并拼接处理，得到三维组网数据，以便后续对该三维组网数据进行可视化处理得到显示用于多个区域的天气分布图，省去了用户单独查看每个单独区域的天气分布图的繁琐过程，方便用户查看且直观性强。

地面固定的单部雷达的探测范围有限，不足以覆盖更大尺度的天气系统，为了提高对中尺度灾害性天气的研究以及预警能力，发挥多部雷达在联合检测天气中的作用，就必须把来自多部雷达的资料进行组网拼图。

进一步的，参考图1-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，单站基数据处理服务器20具体用于，根据第一设定经纬度值、第一设定高度层以及第一设定分辨率，构建各个天气雷达数据对应的三维插值网格；对于任意一个三维插值网格，确定该三维插值网格中各个插值网格点与该三维插值网格对应的雷达基站的存储参数值；所述存储参数包括：距离、方位角和仰角；根据存储参数与球坐标系的表示参数的对应关系，在该三维插值网格对应的天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值匹配的匹配天气雷达数据；根据匹配天气雷达数据，确定用于插入该插值网格点的第一插值数据，并将第一插值数据插入到该插值网格点中。

为了方便雷达资料的3-D组网,我们利用笛卡尔坐标系下网格点的经度、纬度和高度计算其在球坐标系中的仰角、方位和斜距,然后根据计算出的仰角、方位和斜距在雷达球坐标系中的位置,利用内插方法给该网格点赋值,得到该网格点上的分析值。

其中，各个单站基数据处理服务器20均对天气雷达数据进行径向数据处理，生成可以进行网格拼接的经纬格点化数据，并且，每个单站基数据处理服务器20均可以处理一个天气雷达数据，也可以处理多个天气雷达数据。通常情况下，每个单站基数据处理服务器20均可以处理多个天气雷达数据。

具体的，单站基数据处理服务器20对于每一个天气雷达数据的处理过程如下：首先构建该天气雷达数据对应的三维插值网格，该三维插值网格包括多个网格点，上述三维插值网格对应有设定经纬度值和分辨率，对应的，该三维插值网格中的每个网格均对应有经纬度值。以三维插值网格中的一个插值网格点为例，根据插值法(如常用的8点插值法)，确定该插值网格点与该三维插值网格对应的雷达基站的距离、方位角和仰角，由于计算得到的距离、方位角和仰角与以球坐标系的方式存储的天气雷达数据的距离、方位角和仰角表示参数相同，因此，在天气雷达数据中搜索与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角匹配的匹配天气雷达数据，当搜索到匹配的天气雷达数据后，根据该匹配天气雷达数据确定插入当前插值网格点的第一插值数据，然后将该第一插值数据插入当前插值网格点。对于三维插值网格包括的所有的插值网格点均按照上述插值过程进行数据插值，得到包括所有数值的三维插值网格。

上述单站基数据处理服务器20对于每个天气雷达数据均按照上述过程进行处理，即可完成对所有天气雷达数据的径向数据处理，生成可以进行网格拼接的经纬格点化数据。

本发明实施例提供的一种雷达数据的组网处理系统，其基于服务器集群获取各个区域的多个天气雷达数据，然后将这些天气雷达数据进行格点化以处理成格点数据，最后将这些格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据，以便于后续基于该三维组网数据生成可视化图像供用户查看；与现有技术中天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况相比，其能够同时显示多个区域的天气分布图，省去了用户单独查看每个单独区域的天气分布图的繁琐过程，方便用户查看且直观性强。

进一步的，参考图1-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，单站基数据处理服务器20具体用于，根据存储参数与球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值相同的天气雷达数据，将搜索得到的天气雷达数据插入到该插值网格点中。

作为一中实施例，在天气雷达数据中搜索与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角匹配的匹配天气雷达数据中，首先搜索距离、方位角和仰角值均与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角相同的天气雷达数据，在搜索到该匹配天气雷达数据后，将该天气雷达数据的距离、方位角和仰角的数值插入到该插值网格点中。

基于上述单站基数据处理服务器20的处理过程，考虑到存在在天气雷达数据中无法搜索到与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角相同的天气雷达数据的情况，针对该情况，本发明实施例给出了具体实现方式，进一步的，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，单站基数据处理服务器20具体用于，根据存储参数与球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的天气雷达数据中，搜索处于任意一个插值网格点的存储参数值对应的设定阈值范围内的多个天气雷达数据，确定搜索的各个天气雷达数据分别与该插值网格点的第一距离值；根据确定的多个第一距离值，在设定的距离权重对照表中查找各个第一距离值对应的权重值；根据搜索的各个天气雷达数据的反射率及权重值，确定插入该插值网格点的第一插值数据。

作为另一中实施例，在天气雷达数据中搜索与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角匹配的匹配天气雷达数据中，无法搜索到与确定的插值网格点的距离、方位角和仰角相同的天气雷达数据时，进行如下操作：

根据确定的插值网格点的距离，在天气雷达数据中搜索处于设定距离阈值范围内的多个天气雷达数据，然后根据反距离权重法计算搜索的这多个天气雷达数据分别与上述插值网格点的第一距离值，单站基数据处理服务器20预先存储有设定的距离权重对照表，然后根据计算的上述各个第一距离值，在设定的距离权重对照表中查找上述各个第一距离值对应的权重值，即得到搜索的多个天气雷达数据的权重值，分别计算搜索的各个天气雷达数据的反射率与其权重值的乘积，在对得到的所有的乘积求和，最终用求和结合除以各个天气雷达数据的权重值之和，即可计算得到插入该插值网格点的第一插值数据的距离值。

根据确定的插值网格点的方位角，在天气雷达数据中搜索处于设定方位角阈值范围内的多个天气雷达数据，然后技术搜索的这多个天气雷达数据分别与上述插值网格点的第一方位角值，单站基数据处理服务器20预先存储有设定的方位角权重对照表，然后根据计算的上述各个第一方位角值，在设定的方位角权重对照表中查找上述各个第一方位角值对应的权重值，即得到搜索的多个天气雷达数据的权重值，分别计算搜索的各个天气雷达数据的反射率与其权重值的乘积，在对得到的所有的乘积求和，最终用求和结合除以各个天气雷达数据的权重值之和，即可计算得到插入该插值网格点的第一插值数据的方位角值。

根据确定的插值网格点的仰角，在天气雷达数据中搜索处于设定仰角阈值范围内的多个天气雷达数据，然后技术搜索的这多个天气雷达数据分别与上述插值网格点的第一仰角值，单站基数据处理服务器20预先存储有设定的仰角权重对照表，然后根据计算的上述各个第一仰角值，在设定的仰角权重对照表中查找上述各个第一仰角值对应的权重值，即得到搜索的多个天气雷达数据的权重值，分别计算搜索的各个天气雷达数据的反射率与其权重值的乘积，在对得到的所有的乘积求和，最终用求和结合除以各个天气雷达数据的权重值之和，即可计算得到插入该插值网格点的第一插值数据的仰角值。

根据得到的第一插值数据的仰角值、方位角值和距离值，即可得到插入该插值网格点的第一插值数据。

进一步的，参考图1-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，组网数据处理服务器30具体用于，根据第二设定经纬度值、第二设定高度层以及第二设定分辨率，构建三维组网网格；三维组网网格的面积大于三维插值网格的面积；在三维插值网格中搜索与组网网格中的各个组网网格点的经纬度相同的插值网格点；将搜索得到的插值网格点对应的第一插值数据分别插值到对应的各个组网网格点中，得到三维组网数据。

具体的，在组网数据处理服务器30对各个单站基数据处理服务器20发送的格点数据进行拼接处理的过程如下：首先构建该天气雷达数据对应的三维组网网格，该三维组网网格的面积大于上述三维插值网格的面积。

该三维组网网格包括多个组网网格点，上述三维组网网格对应有设定经纬度值和分辨率，对应的，该三维组网网格中的每个组网网格点均对应有经纬度值。

根据每个组网网格点均对应有经纬度值，在三维插值网格中搜索与各个组网网格点的经纬度相同的插值网格点，然后将搜索得到的插值网格点对应的第一插值数据分别插值到对应的各个组网网格点中，得到三维组网数据，以实现对所有格点数据进行拼接。最终对上述三维组网数据进行可视化处理，得到可视化图像，即可展示各个区域的天气分布图，通过该天气分布图即可查看各个区域的天气状况(如降水状况)等。

考虑到每个单站基数据处理服务器20均包括多个天气雷达数据，且整个系统包括多个单站基数据处理服务器20，组网数据处理服务器30是对多个单站基数据处理服务器20分别对多个天气雷达数据的处理结果再次进行处理，此时，会涉及到不同的单站基数据处理服务器20处理了同一个区域的天气雷达数据的情况，当在不同的单站基数据处理服务器20处理了同一个区域的天气雷达数据，且处理结果均不同时，本发明实施例给出了两种具体的确定插入组网网格点中的第二插值数据的方法。

第一种方法：以上述第一插值数据为基本反射率数据为例，组网数据处理服务器30具体用于，对于任意一个组网网格点，当检测到多个插值网格点的经纬度均与该组网网格点的经纬度相同时，从多个插值网格点对应的基本反射率数据中寻找到最大值作为该组网网格点上的基本反射率值，将得到的基本反射率值作为第二插值数据插入到该组网网格点中。

具体的，组网数据处理服务器30在检测到多个插值网格点的经纬度(这多个插值网格点为不同的单站基数据处理服务器20的处理结果)均与该组网网格点的经纬度相同时，基于上述多个插值网格点确定该组网网格点中的第二插值数据的方法包括：

将这多个插值网格点对应的第一插值数据依次进行比较，从比较结果中找到最大的第一插值数据，将该最大的第一插值数据作为第二插值数据插入到该组网网格点中。

第二种方法：以上述第一插值数据和第二插值数据均为基本反射率数据为例，组网数据处理服务器30具体用于，对于任意一个组网网格点，当检测到多个插值网格点的经纬度均与该组网网格点的经纬度相同时，分别计算检测到的各个插值网格点与各自对应的雷达基站的第二距离值，在设定的距离权重对照表中查找该第二距离值对应的权重值；根据各个插值网格点的基本反射率数据及其权重值，确定插入该组网网格点中的第二插值数据，并将第二插值数据插入到该组网网格点中。

具体的，组网数据处理服务器30在检测到多个插值网格点的经纬度(这多个插值网格点为不同的单站基数据处理服务器20的处理结果)均与该组网网格点的经纬度相同时，基于上述多个插值网格点确定该组网网格点中的第二插值数据的方法包括：

分别计算检测到的各个插值网格点与各自对应的雷达基站的第二距离值，在组网数据处理服务器30预先存储有距离与权重值的对照表，然后根据计算的上述各个第二距离值，在设定的方位角权重对照表中查找上述各个第二距离值对应的权重值，即可得到上述各个插值网格点的权重值，接着分别计算搜索的各个插值网格点的基本反射率数据与其权重值的乘积，然后在对得到的所有的乘积进行求和处理，最后用求和处理的结果除以各个天气雷达数据的权重值之和，即可计算得到插入该组网网格点的第二插值数据(即基本反射率数据)。

对于三维组网网格中满足以下条件的组网网格点：多个插值网格点的经纬度(这多个插值网格点为不同的单站基数据处理服务器20的处理结果)均与该组网网格点的经纬度相同，均按照上述第一种方法或者第二种方法确定插入该组网网格点中的第二插值数据，即可完成对所有的单站基数据处理服务器20发送的多个格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据。

进一步的，参考图2-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，还包括分别与多个单站基数据处理服务器20组网数据处理服务器30通信连接的业务监控服务器40；

单站基数据处理服务器20还用于记录自身的第一运行记录数据，并将第一运行记录数据发送至业务监控服务器40；该第一运行记录数据为日志数据。

组网数据处理服务器30还用于记录自身的第二运行记录数据，并将第二运行记录数据发送至业务监控服务器40；该第二运行记录数据同样为日志数据。

业务监控服务器40，用于接收第一运行记录数据和第二运行记录数据，判断第一运行记录数据和第二运行记录数据是否存在报错信息，若是，启动报警机制进行报警。

具体的，单站基数据处理服务器20组网数据处理服务器30分别将自身的日志数据发送给业务监控服务器40。业务监控服务器40根据单站基数据处理服务器20组网数据处理服务器30各自的运行日志数据实时监控这两个服务器是否存储故障，即检测这两个服务器各自对应的日志数据是否存在报错信息，若检测到存在日志存在报错信息，确定日志数据对应的服务器故障，并启动报警机制。

进一步的，参考图2-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，还包括与业务监控服务器40电连接的控制前端50；

控制前端50，用于显示控制界面以及接收用户在控制界面上触发的第一控制操作，将第一控制操作处理成控制信号并发送至业务监控服务器40；

业务监控服务器40还用于接收控制信号，对控制信号进行解析处理，根据解析结果生成控制指令，将控制指令发送至单站基数据处理服务器20和/或组网数据处理服务器30，以便单站基数据处理服务器20和/或组网数据处理服务器30响应控制指令。

该第一控制操作可以是针对单站基数据处理服务器20中控制程序的操作，如程序修改和程序更新等，也可以是针对组网数据处理服务器30中控制程序的操作，如程序修改和程序更新等，也可以是针对单站基数据处理服务器20组网数据处理服务器30的操作，如程序修改和程序更新等。

进一步的，参考图2-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，还包括与采集分发服务器10电连接的管理显示前端60；

组网数据处理服务器30还用于，将得到的三维组网数据发送至采集分发服务器10；

采集分发服务器10还用于，将三维组网数据处理成第一可视化图像并发送至管理显示前端60；和/或，将获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据处理成第二可视化图像并发送至管理显示前端60；采集分发服务器10将三维组网数据处理成第一可视化图像，形成天气分布图，便于用户查看各个区域的融合到一起的综合图像，用户能够直观的对此各个区域的天气状况，如降水状况等。而采集分发服务器10将采集的天气雷达数据处理成第二可视化图像并发送至管理显示前端60，目的是便于用户查看和修改以及进行其他操作。

管理显示前端60用于，显示接收的第一可视化图像、显示对第一可视化图像的管理界面以及接收用户在管理界面上触发的第二控制操作，响应第二控制操作；和/或，显示接收的第二可视化图像、显示对第二可视化图像的管理界面以及接收用户在管理界面上触发的第三控制操作，响应第三控制操作。

具体的，图5示出了本发明实施例所提供的一种单个天气雷达数据的天气分布图；图6示出了本发明实施例所提供的利用本发明实施例的雷达数据的组网处理系统对多个天气雷达数据进行拼接之后得到的天气分布图。上述管理显示前端60主要是用于将采集分发服务器10形成的第一可视化图像、第二可视化图像进行显示以及显示对应的管理界面并提供给用户以人机交互操作的平台。

进一步的，参考图2-图4，本发明实施例提供的雷达数据的组网处理系统中，采集分发服务器10还用于，获取待组网的各个区域的卫星数据，将卫星数据发送至组网数据处理服务器30；卫星数据包括基于第二坐标系的多个测量网格点数据；

组网数据处理服务器30还用于接收卫星数据，获取卫星数据中各个测量网格点数据的反射率值(即基本反射率值)，检测三维组网网格中任意一个经纬度下的组网网格点中第二插值数据是否与相同经纬度中的测量网格点数据相同，若否，利用该经纬度下的测量网格点数据覆盖该经纬度下的组网网格点的第二插值数据。

为了更准确的得到三维组网数据，以及更准确的反应各个区域的天气状态的天气分布图，本发明实施例中组网数据处理服务器30在得到三维网格数据后，还通过采集分发服务器10采集的卫星数据对三维网格数据进行优化处理，检测三维组网网格中任意一个经纬度下的组网网格点中第二插值数据是否与相同经纬度中的卫星数据中的测量网格点数据相同，若否，利用该经纬度下的测量网格点数据覆盖该经纬度下的组网网格点的第二插值数据，以保证得到的三维组网数据更准确。

本发明实施例提供的一种雷达数据的组网处理系统，其基于服务器集群获取各个区域的多个天气雷达数据，然后将这些天气雷达数据进行格点化以处理成格点数据，最后将这些格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据，以便于后续基于该三维组网数据生成可视化图像供用户查看；与现有技术中天气雷达的测量范围有限，其只能测量单一范围内的天气分布图，用户要想查看多个区域的天气分布图，只能单一查看每个雷达数据对应的天气分布图，操作复杂且无法直观的观察到各个区域之间天气分布图的关联情况相比，其能够将多个天气雷达数据处理成可进行拼接的数据并拼接处理，得到三维组网数据，以便后续对该三维组网数据进行可视化处理得到显示用于多个区域的天气分布图，省去了用户单独查看每个单独区域的天气分布图的繁琐过程，方便用户查看且直观性强。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种雷达数据的组网处理系统，其特征在于，包括：相互通信连接的采集分发服务器、多个单站基数据处理服务器和组网数据处理服务器；

所述采集分发服务器，用于获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据，将多个所述天气雷达数据分别下发至多个所述单站基数据处理服务器；所述天气雷达数据是基于球坐标系进行存储的；

所述单站基数据处理服务器，用于接收所述天气雷达数据，对所述天气雷达数据进行格点化处理，得到分别对应于每个所述天气雷达数据的格点数据，将所述格点数据发送至所述组网数据处理服务器；其中，所述格点数据是基于笛卡尔坐标系进行存储的，所述笛卡尔坐标系的表示参数包括：经纬度值和高度值；

所述组网数据处理服务器，用于分别接收多个所述单站基数据处理服务器发送的多个格点数据，根据所述格点数据的经纬度值和高度值，将多个所述格点数据进行拼接处理，得到三维组网数据。

2.根据权利要求1所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据第一设定经纬度值、第一设定高度层以及第一设定分辨率，构建各个所述天气雷达数据对应的三维插值网格；对于任意一个三维插值网格，确定该三维插值网格中各个插值网格点与该三维插值网格对应的雷达基站的存储参数值；所述存储参数包括：距离、方位角和仰角；根据所述存储参数与球坐标系的表示参数的对应关系，在该三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值匹配的匹配天气雷达数据；根据所述匹配天气雷达数据，确定用于插入该插值网格点的第一插值数据，并将所述第一插值数据插入到该插值网格点中。

3.根据权利要求2所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据所述存储参数与所述球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索与任意一个插值网格点的存储参数值相同的天气雷达数据，将搜索得到的天气雷达数据插入到该插值网格点中。

4.根据权利要求3所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，所述单站基数据处理服务器具体用于，根据所述存储参数与所述球坐标系的表示参数的对应关系，在三维插值网格对应的所述天气雷达数据中，搜索处于任意一个插值网格点的存储参数值对应的设定阈值范围内的多个天气雷达数据，确定搜索的各个天气雷达数据分别与该插值网格点的第一距离值；根据确定的多个第一距离值，在设定的距离权重对照表中查找各个第一距离值对应的权重值；根据搜索的各个天气雷达数据的反射率及权重值，确定插入该插值网格点的第一插值数据。

5.根据权利要求4所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，所述组网数据处理服务器具体用于，根据第二设定经纬度值、第二设定高度层以及第二设定分辨率，构建三维组网网格；所述三维组网网格的面积大于所述三维插值网格的面积；在所述三维插值网格中搜索与所述组网网格中的各个组网网格点的经纬度相同的插值网格点；将搜索得到的插值网格点对应的第一插值数据分别插值到对应的各个组网网格点中，得到三维组网数据。

6.根据权利要求5所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，所述三维插值网格为多个，多个所述三维插值网格分别对应于不同的单站基数据处理服务器；所述第一插值数据为基本反射率数据；

所述组网数据处理服务器具体用于，对于任意一个组网网格点，当检测到多个插值网格点的经纬度均与该组网网格点的经纬度相同时，从多个插值网格点对应的基本反射率数据中寻找到最大值作为该组网网格点上的基本反射率值，将得到的基本反射率值作为第二插值数据插入到该组网网格点中。

7.根据权利要求1所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，还包括分别与多个所述单站基数据处理服务器和所述组网数据处理服务器通信连接的业务监控服务器；

所述单站基数据处理服务器还用于记录自身的第一运行记录数据，并将所述第一运行记录数据发送至所述业务监控服务器；

所述组网数据处理服务器还用于记录自身的第二运行记录数据，并将所述第二运行记录数据发送至所述业务监控服务器；

所述业务监控服务器，用于接收所述第一运行记录数据和所述第二运行记录数据，判断所述第一运行记录数据和所述第二运行记录数据是否存在报错信息，若是，启动报警机制进行报警。

8.根据权利要求7所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，还包括与所述业务监控服务器电连接的控制前端；

所述控制前端，用于显示控制界面以及接收用户在所述控制界面上触发的第一控制操作，将所述第一控制操作处理成控制信号并发送至所述业务监控服务器；

所述业务监控服务器还用于接收所述控制信号，对所述控制信号进行解析处理，根据解析结果生成控制指令，将所述控制指令发送至所述单站基数据处理服务器和/或所述组网数据处理服务器，以便所述单站基数据处理服务器和/或所述组网数据处理服务器响应所述控制指令。

9.根据权利要求7所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，还包括与所述采集分发服务器电连接的管理显示前端；

所述组网数据处理服务器还用于，将得到的所述三维组网数据发送至所述采集分发服务器；

所述采集分发服务器还用于，将所述三维组网数据处理成第一可视化图像并发送至所述管理显示前端；和/或，将获取待组网的各个区域的多个天气雷达数据处理成第二可视化图像并发送至所述管理显示前端；

所述管理显示前端用于，显示接收的所述第一可视化图像、显示对所述第一可视化图像的管理界面以及接收用户在所述管理界面上触发的第二控制操作，响应所述第二控制操作；和/或，显示接收的所述第二可视化图像、显示对所述第二可视化图像的管理界面以及接收用户在所述管理界面上触发的第三控制操作，响应所述第三控制操作。

10.根据权利要求5所述的雷达数据的组网处理系统，其特征在于，

所述采集分发服务器还用于，获取待组网的各个区域的卫星数据，将所述卫星数据发送至所述组网数据处理服务器；所述卫星数据包括基于第二坐标系的多个测量网格点数据；

所述组网数据处理服务器还用于接收所述卫星数据，获取所述卫星数据中各个测量网格点数据的反射率值，检测所述三维组网网格中任意一个经纬度下的组网网格点中第二插值数据是否与相同经纬度中的测量网格点数据相同，若否，利用该经纬度下的测量网格点数据覆盖该经纬度下的组网网格点的第二插值数据。