[发明专利]组网天气雷达适用AOI的自适应观测方法及系统

权利要求书

1.一种组网天气雷达适用AOI的自适应观测方法，其特征在于包括步骤：

构建组网天气雷达的天气雷达网三维格点场，分析等高面上的覆盖信息和等高度层间的覆盖信息，得到前述天气雷达网三维格点场中各格点的雷达覆盖信息；

根据每个格点的雷达覆盖信息，获取各组网天气雷达在该格点上的反射率值，并根据前述反射率值确定该格点的最终反射率值；

获取设定空间高度上每层等高面的层组合反射率信息，基于多层层组合反射率信息的融合信息开展对强对流中心与区域的识别；

采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，获取该雷达的最大探测距离，以及前述强对流中心与区域相对于该雷达的距离，判断该距离是否大于前述最大探测距离；当该距离大于最大探测距离时，判定识别的强对流中心与区域不在该雷达的探测范围内，触发基于地面潜势和机器学习联合外推的雷达体扫描模式；否则，触发基于强对流中心与区域识别的雷达体扫描模式；

其中，分析等高面上的覆盖信息的步骤如下：

格点转换步骤：根据设定的高度范围，获取设定高度Z上等距离高度hs上的所有格点，对于其中任意格点P_t，获取格点P_t的坐标(X_t,Y_t,Z_t),其中，t=1,2,……,T，T为格点总数，X_t为纬度，Y_t为经度，Z_t为高度；通过雷达波束传播和大圆几何学理论确定格点P_t在雷达极坐标系中的极坐标位置(r_t,θ_t,φ_t)，其中r_t为斜距，θ_t为方位角，φ_t为俯仰角；

标识步骤：对前述任意格点P_t，逐个将(r_t,θ_t,φ_t)与单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(r_t,θ_t,φ_t)在探测范围内时将该格点P_t标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对格点进行标识后，获取每一个格点的雷达覆盖数量，当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当格点无雷达覆盖时标识为盲点；

分析等高度层间的覆盖信息的步骤如下：

基于单个雷达，根据设定的高度范围，获取设定高度Z上空间分辨率hr上的所有格点，对于其中任意格点P_j，获取格点P_j的坐标(X_j,Y_j,Z_j)并进行坐标转换，得到对应的极坐标位置(r_j,θ_j,φ_j),其中，j=1,2,……,m，m为格点总数；将 (r_j,θ_j,φ_j)与前述单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(r_j,θ_j,φ_j)在探测范围内时将该格点P_j标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；

将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层L_q，L_q表示第q层，q取值为大于等于1的整数；根据设定高度Z，对等距离高度hs上的格点P_t与空间分辨率hr的格点P_j进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点；以及获取设定高度Z上的所有层，对于每一个层L_q，计算该层L_q对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数与对应的空间分辨率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层L_q对应的格点是否均为盲点，如果均为盲点则将该层L_q标记为盲点，否则只要有任意一个格点为雷达覆盖点则将该层L_q标记为雷达覆盖点；

遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量，当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当层无雷达覆盖时标识为盲点。