[发明专利]快速获取雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据的方法

说明书

本发明提供的快速获取雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据的方法，该方法包括如下步骤：雷达三维扫描数据的归一化；雷达数据点的六面体网格构建；垂直剖切面的构建；雷达反射率数据垂直剖切面数据求算；本发明通过归一化雷达每层的扫描数据，进而直接对雷达探测到的数据点进行处理，构建六面体网格，继而直接通过针对六面体的剖切处理，快速求取雷达反射率数据的垂直剖切面。整个过程减少了计算数据量同时也避免了冗余数据，大大提高了雷达反射率数据的垂直剖切面的获取效率，能够很方便的应用实时的三维天气监控业务中。

技术领域：

本发明涉及一种快速获取雷达反射率数据垂直剖切面的方法。

背景技术：

雷达反射率数据的垂直剖切面能够非常直观的表达降雨云团的内部数据特征，对于降雨天气的判别具有重要意义。目前常规的雷达反射率数据的垂直剖切面的获取是基于三维规则网格求取。在此过程中,三维规则网格的排列布置与雷达体扫描方式具有很大的差异,因此需要通过每一层已有的雷达探测数据进行插值计算,来获得每一个三维规则小格网对应的数据值,再以此为基础上求取剖切面数据。这种方法,一方面需要消耗大量的计算开销,增加计算时间，另一方面会在一定程度上引入冗余数据，增加了产品数据的数据量，为数据的传输等应用带来不必要的阻碍。因此目前现有的雷达反射率数据垂直剖切面方法难以应用于实时的三维天气监控业务中。

发明内容：

本发明提供一种快速获取雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据的方法，该方法得到的数据能够方便的应用实时的三维天气监控业务中。

本发明的具体技术方案如下：

一种快速获取雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据的方法，包括如下步骤：

1)雷达三维扫描数据的归一化；

2)雷达数据点的六面体网格构建；

3)垂直剖切面的构建；

4)雷达反射率数据垂直剖切面数据求算；其中，

第1)步中，雷达三维扫描数据的归一化：将雷达三维扫描数据的各扫描层均归一化为具有360条扫描线数据的标准层，得到各扫描层具有上、下位相对应数据点的雷达扫描数据；

第2)步中，雷达数据点的六面体网格构建：

2.1)对上述归一化得到的雷达扫描数据，取任一扫描层L上相邻的第j和第j+1条扫描线分别取相邻的第i和第i+1数据点的点坐标，共计四点作为顶点连接成四边形；

同样取L+1扫描层上相邻的第j和第j+1条扫描线的第i和第i+1数据点的点坐标，共计四点作为顶点连接成四边形；

并将第L和第L+1扫描层所取的点坐标按上下位关系对应连接，构建成一个六面体；其中L表示扫描层数，j表示扫描线对应的方位角，j取0≤j≤359的整数，i表示该扫描线上任意一个数据点；

2.2)当步骤2.1中第L+1层上数据点个数少于第L层上数据点个数时，即当在第L层中第j条和第j+1条扫描线上取到的四个数据点，在第L+1层中第j条和第j+1条扫描线缺少上、下位相对应数据点时，则重复取第L+1层对应两条扫描线上的最后两个数据点(作为四个数据点使用，以便于能够与L层的四个数据点相对应)，并将取到的各个数据点对应连接构建成六面体，这种情况下，由于L+1层中的数据点重复使用，所构建的六面体本质上是退化的六面体；

2.3)重复步骤2.1和2.2，依次对各相邻扫描层上所有数据点进行上述六面体构建，得到的所有雷达反射率数据构建的六面体网格；

第3)步中，雷达反射率数据垂直剖切面数据求算：

设定垂直剖切面并对步骤2所述六面体网格进行垂直面剖切算法求算，得到雷达反射率数据垂直剖切面三维矢量数据。

本发明的进一步设计在于：