CN111880182A - 一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达 - Google Patents

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CN111880182A CN202010501564.9A CN202010501564A CN111880182A CN 111880182 A CN111880182 A CN 111880182A CN 202010501564 A CN202010501564 A CN 202010501564A CN 111880182 A CN111880182 A CN 111880182A
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师瑞谦
祝幸辉
姜晓鸿
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Abstract

本发明属于数据处理技术领域，公开了一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达，设置起点和终点，获取位置，计算起点和终点的直线距离；实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度；将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围；选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，判断障碍物是否在一级保护区内。本发明可以实时的检测保护区内的障碍物对雷达站的影响，使得雷达站的一级保护区和二级保护区可以直观的在电脑上显示，对基础建设有着指导性的意义；实现天气雷达站的定位，障碍物定位和测距，一级保护区和二级保护区的范围计算和显示，障碍物判定。

Description

一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达
技术领域
本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达。
背景技术
目前，天气雷达站覆盖范围的监控主要由雷达站本地摄像监控等组成，天气雷达站覆盖监控范围有限，可视化程度低。本地摄像导致只能监控部分有限区域，且监控可能存在盲区，监控区域无法连续等缺陷，计算机以及互联网技术的飞速发展也对实现天气雷达站环境保护提供了强大的技术支持，使实现天气雷达站覆盖范围的监控成为了解决问题的一种途径。百度地图等地图软件的出现为实现天气雷达站覆盖范围的可视化提供了基础。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前的天气雷达站覆盖监控范围有限，可视化程度低，可能存在盲区，且不能及时的排除新生的障碍物，可视化程度低可能无法直观观测全局，掌握全局信息。
解决以上问题及缺陷的难度为：如何直观的全部展示出障碍物，并对其进行定位及确定准确位置，及时处理。如何准确地判断障碍物的具体信息。
解决以上问题及缺陷的意义为：可以直观的在可视化地图中看出新生的障碍物，及时处理，排除对天气雷达站的干扰，提高天气雷达探测的准确率，有利于更准确的预测天气状况，进而帮助人们提前预知准确天气。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达。
本发明是这样实现的，一种气象环境数据分析方法，所述气象环境数据分析方法包括：
第一步，设置起点和终点，获取位置，计算起点和终点的直线距离，百度地图的右上角工具箱有测距选项，在起始地点和终止地点个点击一下即可得到两点之间的直线距离；
第二步，实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度，在百度地图中的右下角有百度地图开放平台，在其开发文档的开发者工具中有坐标拾取器，可获得目标的经纬度；
第三步，将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围，通过下图计算可获得；
第四步，选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，通过上述计算出保护区范围以后，根据其其半径和雷达所在位置即可在地图中绘制出范围，判断障碍物是否在一级保护区内。
进一步，所述气象环境数据分析方法将天气雷达站的气象环境保护范围划分为天气雷达站的一级保护区和二级保护区，一级保护区是天气雷达的辐射近场区范围内高于和低于雷达天线口上下沿10个雷达波长的平行线与过渡区“边缘”构成的区域，二级保护区是以天气雷达为中心，从从一级保护区的外沿至距离雷达20km的环形区域，其中一级保护区内的障碍物高度必须严格限制，最后依据天气雷达相关原理以及相关参数确定正确的计算模型，根据《气象探测环境保护规范天气雷达站》里的相关计算确立。
进一步，所述气象环境数据分析方法的数据库，根据确定的参数，建立合理正确的数据库，确立正确的主码，防止数据之间关系错乱。
进一步，所述气象环境数据分析方法调用百度地图SDK，根据百度地图提供的接口，建立连接，将最终的一级保护区和二级保护区的范围在百度地图上标注出来，根据计算的半径，以雷达为中心，将一级和二级保护区显示出来。
进一步，所述气象环境数据分析方法读取天气雷达站和障碍物的信息，读取到天气雷达站信息，借助百度地图确定其位置，计算出它的气象环境保护范围，并在地图上进行标识。
进一步，所述气象环境数据分析方法读取障碍物的基本信息，在百度地图上确定位置，判断障碍物是否落入气象环境保护范围内，障碍物即观测场以外高于观测场地平面1m以上的建筑物、构筑物、树木、作物等物体。
进一步，若建筑物落在保护范围内，确定建筑物对保护范围的影响，并在地图上用不同的颜色进行标注。
本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：
第一步，设置起点和终点，获取位置，返回二者的直线距离；
第二步，实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度；
第三步，将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围；
第四步，选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，判断障碍物是否在一级保护区内。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述气象环境数据分析方法的气象环境数据分析系统，所述气象环境数据分析系统包括：
测距模块，用于设置起点和终点，获取位置，计算直线距离；
定位模块，用于将需要定位的位置转化为经纬度；
保护区范围展示模块，用于将数据库中的天气雷达地址读入系统；
障碍物判断模块，用于判断障碍物是否在一级保护区内。
本发明的另一目的在于提供一种安装有所述气象环境数据分析系统的雷达。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明将天气雷达的信息提前存在数据库中，不必每次都手动地输入天气雷达站的信息，根据百度3D地图可以实时的检测保护区内的障碍物对雷达站的影响，以做出正确的决策。而且借助百度地图提供了一种可视化的工具，使得雷达站的一级保护区和二级保护区可以直观的在电脑上显示，对基础建设有着指导性的意义。本发明可以实现天气雷达站的定位，障碍物定位和测距，一级保护区和二级保护区的范围计算和显示，障碍物判定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
图1是本发明实施例提供的气象环境数据分析方法流程图。
图2是本发明实施例提供的气象环境数据分析系统的结构示意图；
图中：4、测距模块；5、定位模块；6、保护区范围展示模块；7、障碍物判断模块。
图3是本发明实施例提供的气象环境数据分析方法的实现流程图。
图4是本发明实施例提供的平行波束区及延伸区物体限制海拔高度示意图；
图5是本发明实施例提供的过渡区域内限制海拔高度示意图；
图6是本发明实施例提供的远场区孤立建筑物限制海拔高度示意图；
图7是本发明实施例提供的远场区孤立障碍物限制方位宽度示意图；
图8是本发明实施例提供的仿真结构示意图；
图中：1、波束上“边缘”；2、波束中心线，h＝10λ；3波束下“边缘”；A、雷达天线在水平扫捐时物体刚好不造成遮挡的限制海拔高度点；C、雷达天线口下沿点；O、雷达天线中心点(馈源)；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种气象环境数据分析方法、系统、存储介质、雷达，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的气象环境数据分析方法包括以下步骤：
S101：设置起点和终点，获取位置，返回二者的直线距离；
S102：实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度；
S103：将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围；
S104：选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，判断障碍物是否在一级保护区内。
如图2所示，本发明提供的气象环境数据分析系统包括：
测距模块4，手动设置起点和终点，然后点击获取位置，即可返回二者的直线距离。经测试，测距模块可以做到在百度地图上两点之间距离的计算，而且精度较高。
定位模块5，将需要定位的位置转化为经纬度，所以在实现定位时特地加入了一个可以实时获取经纬度的功能。在测试中定位模块可以实现其基本功能，可以根据经纬度准确的定位到目标经纬度的位置。
保护区范围展示模块6，将数据库中的天气雷达地址读入系统，然后通过雷达参数计算出一级保护区的范围，然后就可以得到一个天气雷达站的一级保护区范围。
障碍物判断模块7，选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，然后判断障碍物是否在一级保护区内，经测试，对障碍物是否在一级保护区的判断无任何差错。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
本发明将天气雷达站的气象环境保护范围划分为天气雷达站的一级保护区和二级保护区，其中一级保护区内的障碍物高度必须严格限制，最后依据天气雷达相关原理以及相关参数确定正确的计算模型。设计合理的数据库。根据以上确定的参数，建立合理正确的数据库，保证数据库符合系统要求，同时数据库具有合理的逻辑结构和物理结构，确立正确的主码，防止数据之间关系错乱。调用百度地图SDK。根据百度地图提供的接口，建立连接，充分利用百度地图提供的相关的基本功能，将最终的一级保护区和二级保护区的范围在百度地图上标注出来。读取天气雷达站和障碍物的信息。读取到天气雷达站信息，借助百度地图确定其位置，然后计算出它的气象环境保护范围，并在地图上进行标识。然后读取障碍物的基本信息，在百度地图上确定位置，判断障碍物是否落入气象环境保护范围内，若建筑物落在保护范围内，确定建筑物对保护范围的影响，并在地图上用不同的颜色进行标注。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法包括：
第一步，设置起点和终点，获取位置，计算起点和终点的直线距离；
第二步，实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度；
第三步，将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围；
第四步，选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，判断障碍物是否在一级保护区内。
2.如权利要求1所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法将天气雷达站的气象环境保护范围划分为天气雷达站的一级保护区和二级保护区，其中一级保护区内的障碍物高度必须严格限制，最后依据天气雷达相关原理以及相关参数确定正确的计算模型。
3.如权利要求1所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法的数据库，根据确定的参数，建立合理正确的数据库，确立正确的主码。
4.如权利要求1所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法调用百度地图SDK，根据百度地图提供的接口，建立连接，将最终的一级保护区和二级保护区的范围在百度地图上标注出来。
5.如权利要求1所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法读取天气雷达站和障碍物的信息，读取到天气雷达站信息，借助百度地图确定其位置，计算出它的气象环境保护范围，并在地图上进行标识。
6.如权利要求1所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，所述气象环境数据分析方法读取障碍物的基本信息，在百度地图上确定位置，判断障碍物是否落入气象环境保护范围内。
7.如权利要求6所述的气象环境数据分析方法，其特征在于，若建筑物落在保护范围内，确定建筑物对保护范围的影响，并在地图上用不同的颜色进行标注。
8.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：
第一步，设置起点和终点，获取位置，计算起点和终点的直线距离；
第二步，实时获取经纬度，将需要定位的位置转化为经纬度；
第三步，将数据库中的天气雷达地址读入系统，通过雷达参数计算出一级保护区的范围，得到一个天气雷达站的一级保护区范围；
第四步，选用在保护区范围显示模块中绘制出的保护区的范围，判断障碍物是否在一级保护区内。
9.一种实施权利要求1～7任意一项所述气象环境数据分析方法的气象环境数据分析系统，其特征在于，所述气象环境数据分析系统包括：
测距模块，用于设置起点和终点，获取位置，计算直线距离；
定位模块，用于将需要定位的位置转化为经纬度；
保护区范围展示模块，用于将数据库中的天气雷达地址读入系统；
障碍物判断模块，用于判断障碍物是否在一级保护区内。
10.一种安装有权利要求9所述气象环境数据分析系统的雷达。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114756045A (zh) * 2022-05-18 2022-07-15 电子科技大学 一种用于气象雷达标定的无人机控制方法

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