CN201583656U - 基于gis的雷达预警装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及多普勒天气雷达信息应用领域，特别是一种基于GIS的雷达预警装置，包括服务器端和客户端，服务器端包括雷达图采集模块、雷达图解析模块和数据文件生成模块，以进行雷达图的下载、解析和数据文件的生成；客户端包括数据文件下载模块、数据文件解析模块和雷达图展现模块，数据文件解析模块解析下载的雷达图数据文件，生成雷达回波矢量图后在GIS地图上进行加载，并根据解析出的雷达图信息估算雷达图覆盖范围内各乡镇未来一定时间范围内的最大可能降雨量，绘制雨强等值线图；雷达图展现模块在显示屏上展现基于GIS地图的雷达回波矢量图或雨强等值线图。该装置有利于在GIS平台上进行气象雷达预警和降雨量的估测。

Description

基于GIS的雷达预警装置
技术领域
本实用新型涉及多普勒天气雷达信息应用领域，特别是一种基于GIS的雷达预警装置。
背景技术
“雷达回波强度图”是众多气象雷达产品中应用最广的一种，它是雷达扫描后形成的以雷达站为原点、探测半径为200多公里的极坐标图像。目前由气象部门公开提供给各界使用的这种传统雷达回波图，尽管有的叠加了行政区划，有的拼接成“雷达拼图”，但都难以对其施行通常意义上的信息读取和加工处理操作，雷达回波图像本身蕴含的丰富数字化信息很难得到计算机应用系统的支持。
国内现有气象雷达技术的研究与应用基本上仅局限于气象部门内部，主要用于天气预报，特别是短时临近预报等气象业务领域，不利于雷达高科技产品向国民经济其它部门的延伸应用。随着国家投资的全国性多普勒天气雷达监测网的建立和完善，天气雷达信息的应用已经越来越广泛，单纯图片形式的雷达图像已经难以满足普通用户获取雷达信息的需求。
气象部门的个别单位也开发基于GIS的雷达信息应用系统，可以珠海市气象局的“基于GIS的雷达回波自动报警系统”为代表。该系统使GIS资料跟雷达资料结合，实现了当雷达回波在预设区域内达到一定面积和强度时自动报警功能，起到了主动提醒当班预报员的作用，减少了遗漏危险天气的几率，同时也减轻了预报员的值班压力。该系统采用ESRI公司的shp、shx格式文件操作和映射表技术实现雷达资料与GIS地理信息的结合；对雷达回波资料则是直接引用，未见进行任何技术处理，例如对非降雨杂波(主要是地物回波)没有进行鉴别，对与回波强度相关的降雨状况没有进行判断分析等。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于GIS的雷达预警装置，该装置有利于在GIS平台上进行气象雷达预警和降雨量的估测。
本实用新型的目的是这样实现的：这种基于GIS的雷达预警装置，包括服务器端和客户端，其特征在于：所述服务器端包括雷达图采集模块、雷达图解析模块和数据文件生成模块，所述客户端包括数据文件下载模块、数据文件解析模块和雷达图展现模块；
所述雷达图采集模块与雷达图解模块连接；所述的雷达图解模块与数据文件生成模块连接；
所述的数据文件下载模块与数据文件解析模块连接，所述的数据文件解析模块与雷达图展现模块连接。
所述雷达图采集模块从网上采集并下载雷达图，所述雷达图解析模块对雷达图进行解析，所述数据文件生成模块采用解析出的雷达图信息生成相应的雷达图数据文件；
所述数据文件解析模块解析下载的雷达图数据文件，生成雷达回波矢量图并在GIS地图上进行加载；所述数据文件解析模块还用以根据解析出的雷达图信息估算雷达图覆盖范围内各乡镇未来一定时间范围内的最大可能降雨量，并绘制雨强等值线图；
所述雷达图展现模块在显示屏上展现基于GIS地图的雷达回波矢量图或雨强等值线图。
本发明的有益效果是对雷达原图片进行矢量化，结合GIS技术，将矢量化后的雷达图信息叠加到GIS系统中，从而可以充分利用GIS技术对雷达图实行缩放、移动、定位、定点查询、统计查询等操作。同时，将雷达图与地图进行配准，并根据雷达回波强度信息，定量推算出回波所在乡镇未来一定时间范围内的最大雨强，同时进行雷达回波是降雨回波还是地物回波的检验甄别。此外，将多站的雷达图矢量化，对覆盖区域进行矢量元素的拼接合成，就可生成雷达回波拼图。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例的系统构造图。
具体实施方式
本实用新型的基于GIS的雷达预警装置，包括服务器端和客户端，所述服务器端包括雷达图采集模块、雷达图解析模块和数据文件生成模块，所述客户端包括数据文件下载模块、数据文件解析模块和雷达图展现模块；
所述雷达图采集模块与雷达图解模块连接；所述的雷达图解模块与数据文件生成模块连接；
所述的数据文件下载模块与数据文件解析模块连接，所述的数据文件解析模块与雷达图展现模块连接。
所述雷达图采集模块从网上采集并下载雷达图，所述雷达图解析模块对雷达图进行解析，所述数据文件生成模块采用解析出的雷达图信息生成相应的雷达图数据文件；
所述数据文件解析模块解析下载的雷达图数据文件，生成雷达回波矢量图并在GIS地图上进行加载；所述数据文件解析模块还用以根据解析出的雷达图信息估算雷达图覆盖范围内各乡镇未来一定时间范围内的最大可能降雨量，并绘制雨强等值线图；
所述雷达图展现模块在显示屏上展现基于GIS地图的雷达回波矢量图或雨强等值线图。
所述数据文件解析模块包括有生成雷达回波矢量图模块和拼合多个雷达回波矢量图模块；该数据文件解析模块采用矢量叠加的方式对生成的多个雷达回波矢量图进行拼合，生成回波拼图并在GIS地图上进行加载。
所述数据文件解析模块还包括统计乡镇最大回波模块和估算乡镇最大可能雨强模块；该数据文件解析模块计算指定时刻雷达图覆盖范围内各乡镇的最大雷达回波值，实现方法是：遍历乡镇图层的各个乡镇面，各乡镇面图元均有方形边界，以0.05经纬度的间隔逐行遍历各乡镇面的方形边界，判断该点是否在不规则的乡镇面内，如果在乡镇面内且该点在雷达图覆盖范围内，则把该经纬度坐标点计算成雷达图的像素坐标索引点，算法如下：
已知雷达图左下角对应的经纬度坐标是(mixX，minY)，右上角的经纬度坐标(maxX，maxY)，雷达图宽度width，高度height，扫描点经纬度坐标(x，y)，
要求的经纬度点对应到雷达图上的像素索引坐标(pixelX，pixelY)为：
pixelX＝(int)((width/(maxX-mixX))*(x-mixX))；
pixelY＝(int)((height/(maxY-minY))*(maxY-y))；
得到像素索引坐标后即可取出雷达回波的颜色信息，得到像素坐标索引点后即可取出雷达回波的颜色信息，从建立的雷达回波与雷达图颜色的对应关系表中查出对应的回波值。然后根据最大雷达回波值定量估算对应乡镇未来一定时间范围内的估测雨量。
所述数据文件解析模块还用以进行雷达回波是降雨回波还是地物回波的鉴别，排除地物回波。雷达回波图上出现地物回波是难以避免的，即使是晴天也会有地物回波存在。本实用新型在充分理解天气雷达测雨原理的基础上，采取行之有效的方法鉴别地物回波。在本实用新型的较佳实施例中，地物回波的鉴别方法共有“乡镇回波率频数分析法”和“A、B两类乡镇统计检验法”两种。鉴别时首先进行“乡镇回波率频数分析法”的检验，方法是：如果本系统提供的乡镇回波率统计表中的特征回波率出现频数未超过临界值，判断所出现的回波是地物回波，不需要计算雨量；如果特征回波率出现频数超过了某临界值，则有些省份如广东、浙江的雷达系统直接估算雨量，而有些省份如福建雷达系统则需要再通过“A、B两类乡镇回波率统计检验法”才能确定什么情况下需要估算雨量，以排除雷达仰角和特殊地形等因素的干扰。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于GIS的雷达预警装置，包括服务器端和客户端，其特征在于：所述服务器端包括雷达图采集模块、雷达图解析模块和数据文件生成模块，所述客户端包括数据文件下载模块、数据文件解析模块和雷达图展现模块；
所述雷达图采集模块与雷达图解模块连接；所述的雷达图解模块与数据文件生成模块连接；
所述的数据文件下载模块与数据文件解析模块连接，所述的数据文件解析模块与雷达图展现模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的雷达预警装置，其特征在于：所述数据文件解析模块包括生成雷达回波矢量图模块和拼合多个雷达回波矢量图模块。
3.根据权利要求1所述的基于GIS的雷达预警装置，其特征在于：所述数据文件解析模块还包括统计乡镇最大回波模块和估算乡镇最大可能雨强模块。
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