[发明专利]基于GIS的雷达预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及多普勒天气雷达信息应用领域，特别是一种基于GIS的雷达预警方法。

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

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于GIS的雷达预警方法，该方法有 利于在GIS平台上进行地物回波的甄别和降雨量的估测。

为实现上述之目的，本发明采用的技术方案是：这种基于GIS的雷达预警方法，其特征 在于：包括以下步骤：

(1)对雷达回波原始图片进行解析，得到雷达回波信息；

(2)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；

(3)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；

(4)根据最大雷达回波值定量估算未来一定时间范围内的降雨量；

(5)在雷达拼图上采用矢量叠加的方式，对于范围重叠的区域，以较大的回波值作为该 处的回波。

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发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明方法的系统原理图。

具体实施方式

本发明的基于GIS的雷达预警方法，包括以下步骤：

(1)对雷达回波原始图片进行解析，得到雷达回波信息；

(2)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；

(3)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；

(4)根据最大雷达回波值定量估算未来一定时间范围内的降雨量；

(5)在雷达拼图上采用矢量叠加的方式，对于范围重叠的区域，以较大的回波值作为该 处的回波。

步骤(1)的实现方法是：建立雷达回波与颜色对应关系表；逐行遍历雷达回波原始原图 的像素点，用像素点的颜色信息从雷达回波与颜色对应关系表中查取回波值，将解析出来的 回波值保存到二进制文件中。该二进制文件还保存有雷达回波原始图片的大小、雷达站覆盖 的经纬度位置范围等信息。

步骤(2)的实现方法是：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：