基于茂名市GIS新一代C波段多普勒天氣雷達(CINRAD/CCJ)基數(shù)據(jù)的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-07-20 22:01
以Mapinfo公共數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,利用VS2018在C#開發(fā)壞境下開發(fā)實現(xiàn)精細到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的茂名市精細化地理信息系統(tǒng)(GIS),為茂名市氣象部門基層一線業(yè)務(wù)人員提供了一個精細化GIS與新一代多普勒C波段天氣雷達基數(shù)據(jù)結(jié)合應(yīng)用的業(yè)務(wù)工具,還介紹了新一代C波段多普勒天氣雷達在GIS系統(tǒng)中成圖成像的原理。茂名市精細化GIS與信宜的新一代C波段多普勒天氣雷達(CINRAD/CCJ)的回波數(shù)據(jù)相結(jié)合,可以精細、準(zhǔn)確定位雷達掃描到的強回波區(qū)域,一方面對做好突發(fā)性強災(zāi)害天氣氣象服務(wù)具有針對性的指導(dǎo)作用,預(yù)警訊號可以及時或提前發(fā)出,提高了氣象防災(zāi)減災(zāi)能力,增強了對本地突發(fā)性強災(zāi)害天氣預(yù)警監(jiān)測的能力手段,對"監(jiān)測精密、預(yù)報精準(zhǔn)、服務(wù)精細"的要求有很好的提升作用;但另一方面因PPI圖是錐面,直接疊加到GIS平面地圖,沿著雷達波束,距離越遠,距離地面越高,外加地球曲率,誤差也會增大。
【文章來源】:廣東氣象. 2020,42(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
邊界線圖元數(shù)據(jù)及注釋
在自行開發(fā)的GIS中,為避免雷達回波圖與GIS信息面圖元之間顏色的重疊和交叉沖突,GIS信息圖層在顯示窗口上繪制成線圖元和點圖元。線圖元圖層含信宜雷達半徑覆蓋及茂名市各轄區(qū)縣市、區(qū)的行政區(qū)域范圍。各行政區(qū)域圖層的MIF文件數(shù)據(jù)及注釋如圖1所示,文件包含文件頭和數(shù)據(jù)區(qū),數(shù)據(jù)區(qū)包含曲線數(shù)據(jù)和直線經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。點圖元圖層含信宜雷達半徑覆蓋及茂名市轄區(qū)各縣市、區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政駐點圖層。相關(guān)地級市、縣級市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的名稱及駐點經(jīng)緯度通過Maminfo提取,和線圖元一樣取轉(zhuǎn)為MIF和MID格式文件,通過讀取相關(guān)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)點,同時讀取對應(yīng)屬性配置文件中對應(yīng)的駐點顯示設(shè)置信息,在相應(yīng)的坐標(biāo)點處完成繪制相應(yīng)的圖標(biāo)和顯示名稱。繪制GIS信息圖層時,先設(shè)定顯示區(qū)域的經(jīng)緯度范圍和視圖中心點經(jīng)緯度,屏幕顯示的鼠標(biāo)滾輪滑動觸發(fā)事件函數(shù),對顯示區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)緯度進行一定比例放大或縮小,后臺函數(shù)重新繪制和顯示GIS信息,實現(xiàn)地圖的放大或縮小。茂名精細化GIS地理圖層如圖2所示,GIS信息圖層采用線圖元和點圖元各自分層控制,線圖元含市、縣兩級行政區(qū)劃邊界和雷達距離圈圖層;點圖元包含市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地三級GIS圖層。2 CINRAD/CCJ天氣雷達基數(shù)據(jù)解析和回波圖成像繪制
雷達掃描結(jié)果生成的基數(shù)據(jù)以極坐標(biāo)的方式進行存儲,因此為了在平面坐標(biāo)系中顯示雷達的回波圖,需將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)。不同型號的天氣雷達體采用的體掃模式不一樣,同一體掃中各仰角的徑向距離庫也不相同,為了盡可能保留雷達掃描出來原始數(shù)據(jù),以所需仰角層的雷達徑向的距離庫值來確定平面大小。預(yù)設(shè)雷達掃描層的徑向距離庫數(shù)為n,則雷達掃描到的平面圖像覆蓋面積為半徑等于n像素的圓,平面即是這個圓所外接的最小正方形,大小為2n×2n像素,如圖3所示。平面內(nèi)4個角坐標(biāo)分別為(0,0)、(2n,0)、(0,2n)和 (2n,2n),中心點坐標(biāo)為(n,n),即雷達站經(jīng)緯度位置。在平面中循環(huán)掃描橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),定位平面內(nèi)任意P(x,y)點,根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系算出P(x,y)的方位角為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新一代天氣雷達產(chǎn)品綜合顯示系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 黃錦燦,梁建輝,梁挺拔,吳蔚忠. 廣東氣象. 2019(03)
[2]CCJ天氣雷達基數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)及讀取[J]. 李云春. 青海氣象. 2017(04)
[3]基于GIS的廣西溪河洪水型山洪溝空間分布特征[J]. 莫建飛,鐘仕全,羅永明,黃永璘,陳燕麗,孫明. 氣象研究與應(yīng)用. 2015(02)
[4]對突發(fā)災(zāi)害性天氣事件新聞宣傳工作的思考[J]. 何偉芬,溫堅培,王宇欣. 氣象研究與應(yīng)用. 2012(S1)
[5]基于GIS技術(shù)和天氣雷達的短臨預(yù)警平臺研究[J]. 熊文兵,孫瑩,王艷蘭,劉澤軍. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2012(03)
[6]廣東一次強對流天氣過程分析[J]. 吳小芳,伍志方,葉愛芬. 廣東氣象. 2011(01)
[7]雷達和自動氣象站資料在GIS中的同步顯示[J]. 陳海泉,陳立宏,曾祥標(biāo),李仕安. 廣東氣象. 2011(01)
[8]基于GIS技術(shù)的韶關(guān)市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張錄青,葉永恒,劉艷群,李麗. 廣東氣象. 2009(04)
[9]GIS在廣西山洪災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用[J]. 黃永璘,王志怡,農(nóng)民強. 氣象研究與應(yīng)用. 2007(03)
[10]利用ArcGIS開發(fā)雷達地理信息系統(tǒng)[J]. 段蕾,戴偉. 現(xiàn)代雷達. 2006(11)
碩士論文
[1]船舶導(dǎo)航雷達顯控軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 代海鵬.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]基于GIS的雷達回波圖系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 江峰.電子科技大學(xué) 2014
[3]基于GIS的新一代天氣雷達組網(wǎng)拼圖研究[D]. 李赟.電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3293684
【文章來源】:廣東氣象. 2020,42(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
邊界線圖元數(shù)據(jù)及注釋
在自行開發(fā)的GIS中,為避免雷達回波圖與GIS信息面圖元之間顏色的重疊和交叉沖突,GIS信息圖層在顯示窗口上繪制成線圖元和點圖元。線圖元圖層含信宜雷達半徑覆蓋及茂名市各轄區(qū)縣市、區(qū)的行政區(qū)域范圍。各行政區(qū)域圖層的MIF文件數(shù)據(jù)及注釋如圖1所示,文件包含文件頭和數(shù)據(jù)區(qū),數(shù)據(jù)區(qū)包含曲線數(shù)據(jù)和直線經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。點圖元圖層含信宜雷達半徑覆蓋及茂名市轄區(qū)各縣市、區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政駐點圖層。相關(guān)地級市、縣級市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的名稱及駐點經(jīng)緯度通過Maminfo提取,和線圖元一樣取轉(zhuǎn)為MIF和MID格式文件,通過讀取相關(guān)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)點,同時讀取對應(yīng)屬性配置文件中對應(yīng)的駐點顯示設(shè)置信息,在相應(yīng)的坐標(biāo)點處完成繪制相應(yīng)的圖標(biāo)和顯示名稱。繪制GIS信息圖層時,先設(shè)定顯示區(qū)域的經(jīng)緯度范圍和視圖中心點經(jīng)緯度,屏幕顯示的鼠標(biāo)滾輪滑動觸發(fā)事件函數(shù),對顯示區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)緯度進行一定比例放大或縮小,后臺函數(shù)重新繪制和顯示GIS信息,實現(xiàn)地圖的放大或縮小。茂名精細化GIS地理圖層如圖2所示,GIS信息圖層采用線圖元和點圖元各自分層控制,線圖元含市、縣兩級行政區(qū)劃邊界和雷達距離圈圖層;點圖元包含市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地三級GIS圖層。2 CINRAD/CCJ天氣雷達基數(shù)據(jù)解析和回波圖成像繪制
雷達掃描結(jié)果生成的基數(shù)據(jù)以極坐標(biāo)的方式進行存儲,因此為了在平面坐標(biāo)系中顯示雷達的回波圖,需將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)。不同型號的天氣雷達體采用的體掃模式不一樣,同一體掃中各仰角的徑向距離庫也不相同,為了盡可能保留雷達掃描出來原始數(shù)據(jù),以所需仰角層的雷達徑向的距離庫值來確定平面大小。預(yù)設(shè)雷達掃描層的徑向距離庫數(shù)為n,則雷達掃描到的平面圖像覆蓋面積為半徑等于n像素的圓,平面即是這個圓所外接的最小正方形,大小為2n×2n像素,如圖3所示。平面內(nèi)4個角坐標(biāo)分別為(0,0)、(2n,0)、(0,2n)和 (2n,2n),中心點坐標(biāo)為(n,n),即雷達站經(jīng)緯度位置。在平面中循環(huán)掃描橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),定位平面內(nèi)任意P(x,y)點,根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系算出P(x,y)的方位角為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新一代天氣雷達產(chǎn)品綜合顯示系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 黃錦燦,梁建輝,梁挺拔,吳蔚忠. 廣東氣象. 2019(03)
[2]CCJ天氣雷達基數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)及讀取[J]. 李云春. 青海氣象. 2017(04)
[3]基于GIS的廣西溪河洪水型山洪溝空間分布特征[J]. 莫建飛,鐘仕全,羅永明,黃永璘,陳燕麗,孫明. 氣象研究與應(yīng)用. 2015(02)
[4]對突發(fā)災(zāi)害性天氣事件新聞宣傳工作的思考[J]. 何偉芬,溫堅培,王宇欣. 氣象研究與應(yīng)用. 2012(S1)
[5]基于GIS技術(shù)和天氣雷達的短臨預(yù)警平臺研究[J]. 熊文兵,孫瑩,王艷蘭,劉澤軍. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2012(03)
[6]廣東一次強對流天氣過程分析[J]. 吳小芳,伍志方,葉愛芬. 廣東氣象. 2011(01)
[7]雷達和自動氣象站資料在GIS中的同步顯示[J]. 陳海泉,陳立宏,曾祥標(biāo),李仕安. 廣東氣象. 2011(01)
[8]基于GIS技術(shù)的韶關(guān)市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張錄青,葉永恒,劉艷群,李麗. 廣東氣象. 2009(04)
[9]GIS在廣西山洪災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用[J]. 黃永璘,王志怡,農(nóng)民強. 氣象研究與應(yīng)用. 2007(03)
[10]利用ArcGIS開發(fā)雷達地理信息系統(tǒng)[J]. 段蕾,戴偉. 現(xiàn)代雷達. 2006(11)
碩士論文
[1]船舶導(dǎo)航雷達顯控軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 代海鵬.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]基于GIS的雷達回波圖系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 江峰.電子科技大學(xué) 2014
[3]基于GIS的新一代天氣雷達組網(wǎng)拼圖研究[D]. 李赟.電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3293684
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