多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品終端及其回波三維顯示方法的設(shè)計.pdf

1、隨著多普勒天氣雷達(dá)的應(yīng)用越來越廣泛，業(yè)務(wù)應(yīng)用和理論研究的快速發(fā)展，雷達(dá)資料的分析處理水平也得到了很大的提高。本文設(shè)計的多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品終端系統(tǒng)既滿足了業(yè)務(wù)上的需求，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)回波實(shí)時顯示、雷達(dá)遠(yuǎn)程控制、任意兩點(diǎn)測距、鼠標(biāo)聯(lián)動、基數(shù)據(jù)放大、游標(biāo)讀值、產(chǎn)品動畫、基數(shù)據(jù)備份、地圖編輯、危險天氣警報、產(chǎn)品交互(VAD、弱回波區(qū)、多層CAPPI、垂直剖面、等值線)等功能，豐富了氣象算法、美化了系統(tǒng)界面、簡化了操作步驟；同時也滿足科研的需求，對基

2、數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以兼容不同的數(shù)據(jù)格式，對標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行了多種預(yù)處理以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，對氣象算法進(jìn)行動態(tài)鏈接庫封裝并用插件技術(shù)進(jìn)行組裝以提高氣象算法增減和升級的便利性。整套系統(tǒng)采用多線程、多窗口、多任務(wù)、交互式、模塊化、插件化等技術(shù)，具有較好的兼容性、可移植性、可擴(kuò)展性，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便。 目前我國大部分雷達(dá)氣象產(chǎn)品還是以二維的形式來表示三維結(jié)構(gòu)，其最具代表性的產(chǎn)品就是RHI，WER，多層CAPPI。這些產(chǎn)品雖然可以部分

3、的解決對回波三維結(jié)構(gòu)的分析難題，但還是不夠細(xì)致，不夠方便。光線投射(Ray-Casting)算法能產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)場的整體圖像，包括每一個細(xì)節(jié)，其原理簡單、易于實(shí)現(xiàn)、可以生成高質(zhì)量的顯示圖像，但計算時間較長。本文通過一系列的方法來加速光速投射算法，例如：確定體數(shù)據(jù)在屏幕上的投影面積來確定投射光線的數(shù)量，并采用間隔投射再插值的辦法來減少光線投射的次數(shù)；通過計算投射光線與體數(shù)據(jù)的交點(diǎn)來確定初始采樣點(diǎn)，使用基于空間跳躍技術(shù)的Proximity C