一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法与流程

1.本发明涉及气象分析方法技术领域，尤其是一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法。


背景技术：

2.在各种极端气象中，冰雹造成的经济损失及灾害程度极大，但是受到技术限制，目前气象部门应用的技术中，对冰雹的移动路径研究甚少，具体的，冰雹云出现时，气象部门的探测雷达配套的分析软件对冰雹云发生、发展、消亡没有自动记录功能，需要人工处理大量数据，还有就是，冰雹云移动路径复杂，需要才用相应的制图软件才能完善跟踪。上述诸多缺点，由于不能及时对冰雹相关数据进行处理，也不能提前预知灾害的路径，更无法提前告知相关区域的人员做好防灾准备，不能降低冰雹带来的次生灾害。


技术实现要素：

3.为了克服现有气象部门中，由于技术限制，无法及时处理分析冰雹数据，由此导致不能提前预知灾害的路径，也无法提前告知相关区域人员做好防灾准备，在冰雹天气时会造成较大经济损失以及较大人身伤害事故的弊端，本发明提供了采用气象雷达检测的冰雹云数据作为基础，在相关应用软件共同作用下，形成从雷达资料提取、冰雹云移动路径绘制、制图软件协助优化，到路径分析、处理的经验方法、技术路线的优化，计算分析出冰雹云移动路径，为气象部门优化防雹作业点布局、人工影响天气智慧化作业提供了科学基础，减少了冰雹天气带来次生灾害事故严重程度的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，采用绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元作为分析的应用软件，绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元是安装在pc机内的应用软件，冰雹云路径分析分析，具体包括如下步骤，步骤a：经绘制单元用雷达基数据解析软件，计算出冰雹云的雷达组合反射率因子cr图；步骤b：经导入单元按年月日加雷暴云团编号的格式，将记录下来的冰雹云点位信息导入到地理信息处理系统中，得到与相应地区各层级行政边界、卫星地形影像及其他如人影作业点位的各类气象相关要素的叠加信息；步骤c：经连接单元将同一编号的冰雹云团不同时间的点位按时间先后顺序连接起来，形成冰雹云团强中心的连线，得到按时间编号各冰雹云的移动路线，对点、线按月、年进行细分，能得到分月季年的冰雹云移动路线；步骤d：经叠加单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，得到与未处理路径及其密集区有很好匹配拟合性的优化路径，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化；步骤e：经归一单元将冰雹云移动路线在地图信息处理软件上叠加，设置合适的4千米参数提取中心线，获取冰雹云移动路径的较多路径及其简化，进行相似性归一整理后，将线扩为面，得到冰雹云较多移动路径的初步成果图，人工绘制冰雹云路径线路；步骤f：经处理单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，处理后的路径与原始路径及其密集区有
很好的拟合匹配性，对上述地理信息进行处理分析，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化，人工绘制冰雹云路径线路，得到地区冰雹云主要移动规律路径。
6.进一步地，所述步骤a中，具体的，将大于30dbz强度的雷暴云团用人工绘制点的方式，将同一编号的冰雹云团不同时间的点位在表格内记录其经纬度信息。
7.进一步地，所述步骤b中，地理信息处理系统包括arcgis、bigemap。
8.进一步地，所述步骤c中，得到的数据用于后续步骤进行不同时段冰雹云移动特征的分析。
9.进一步地，所述步骤d中，具体得到地区冰雹云主要移动规律路径数据。
10.进一步地，所述步骤e中，得到的数据用于进行后期的分析处理及应用。
11.进一步地，所述对信息进行处理分析，是利用arcgis处理后的路径与bigemap软件进行地理信息处理。
12.本发明有益效果是：本发明采用气象雷达检测的冰雹云数据作为基础，特别能基于雷达回波的研究冰雹云路径的形成和演化过程。应用中，在相关步骤及方法流程共同作用下，能从雷达资料提取、冰雹云移动路径绘制、制图软件协助优化，到路径分析、处理的经验方法、技术路线优化，得到比现有技术粗放式的冰雹灾害分析应对、向精细化乡镇的模式转变数据，得到冰雹云移动路径，为气象部门应对优化防雹作业点布局、人工影响天气智慧化作业提供了科学基础。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
13.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
14.图1是本发明步骤a的雷达组合反射率因子cr示意图。
15.图2是本发明步骤c的使用的表格示意图。
16.图3是本发明步骤d的叠加分析示意图。
17.图4是本发明步骤f的地区冰雹云主要移动规律路径示意图。
18.图5是本发明应用软件架构示意图。
具体实施方式
19.图1、2、3、4、5所示，一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，采用绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元作为分析的应用软件，绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元是安装在pc机内的应用软件。
20.图1、2、3、4、5所示，基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，具体包括如下步骤。(1)：经绘制单元用现有注册版雷达基数据解析软件，计算出冰雹云的雷达组合反射率因子cr(图源)图；具体的，将大于30dbz(雷达回波强度)强度的雷暴云团用人工绘制点的方式，将同一编号的冰雹云团不同时间的点位在表格内记录其经纬度信息。(2)：基于步骤(1)的数据，经导入单元按年月日加雷暴云团编号的格式，将记录下来的冰雹云点位信息导入到地理信息处理系统中，得到与相应地区各层级行政边界、卫星地形影像及其他如人影作业点位等各类气象相关要素的叠加信息；应用的地理信息处理系统包括arcgis(包含了许多的可编程组件，从细粒度的对象到粗粒度的对象，涉及面极广，这些对象为开发者集成了全面的gis功能)、bigemap(地图应用软件,其功能涵盖导航、地图浏览、出行规划等多个方
面)。
21.图1、2、3、4、5所示，基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，(3)：基于步骤(2)的数据，经连接单元将同一编号的冰雹云团不同时间的点位按时间先后顺序连接起来，形成冰雹云团强中心的连线，得到按时间编号各冰雹云的移动路线，对点、线按月、年进行细分，能得到分月季年的冰雹云移动路线；得到的数据用于后续步骤进行不同时段冰雹云移动特征的分析。(4)：基于步骤(3)的数据，经叠加单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，得到与未处理路径及其密集区有很好匹配拟合性的优化路径，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化；具体得到地区冰雹云主要移动规律路径数据。(5)：基于步骤(4)的数据，经归一单元将冰雹云移动路线在地图信息处理软件上叠加，设置合适的4千米参数提取中心线，获取冰雹云移动路径的较多路径及其简化，进行相似性归一整理后，将线扩为面，得到冰雹云较多移动路径的初步成果图，人工绘制冰雹云路径线路；得到的数据用于进行后期的分析处理及应用。
22.(6)：基于步骤(5)的数据，经处理单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，处理后的路径与原始路径及其密集区有很好的拟合匹配性，对上述地理信息进行处理分析，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化，人工绘制冰雹云路径线路，得到地区冰雹云主要移动规律路径；具体的，对信息进行处理分析，是利用arcgis处理后的路径与bigemap软件进行地理信息处理。
23.图1、2、3、4、5所示，本发明采用气象雷达检测的冰雹云数据作为基础，特别的，能基于雷达回波的研究冰雹云路径的形成和演化过程。应用中，在相关步骤及方法流程共同作用下，能从雷达资料提取、冰雹云移动路径绘制、制图软件协助优化，到路径分析、处理的经验方法、技术路线优化，得到比现有技术粗放式的冰雹灾害分析应对、向精细化乡镇的模式转变数据，得到冰雹云移动路径，为气象部门应对优化防雹作业点布局、人工影响天气智慧化作业提供了科学基础。
24.以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
25.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，采用绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元作为分析的应用软件，绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元是安装在pc机内的应用软件，冰雹云路径分析分析，具体包括如下步骤，步骤a：经绘制单元用雷达基数据解析软件，计算出冰雹云的雷达组合反射率因子cr图；步骤b：经导入单元按年月日加雷暴云团编号的格式，将记录下来的冰雹云点位信息导入到地理信息处理系统中，得到与相应地区各层级行政边界、卫星地形影像及其他如人影作业点位的各类气象相关要素的叠加信息；步骤c：经连接单元将同一编号的冰雹云团不同时间的点位按时间先后顺序连接起来，形成冰雹云团强中心的连线，得到按时间编号各冰雹云的移动路线，对点、线按月、年进行细分，能得到分月季年的冰雹云移动路线；步骤d：经叠加单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，得到与未处理路径及其密集区有很好匹配拟合性的优化路径，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化；步骤e：经归一单元将冰雹云移动路线在地图信息处理软件上叠加，设置合适的4千米参数提取中心线，获取冰雹云移动路径的较多路径及其简化，进行相似性归一整理后，将线扩为面，得到冰雹云较多移动路径的初步成果图，人工绘制冰雹云路径线路；步骤f：经处理单元对处理后的路径与未处理的路径进行叠加分析，处理后的路径与原始路径及其密集区有很好的拟合匹配性，对上述地理信息进行处理分析，通过分析处理后的初步路径图，将其再次简化，人工绘制冰雹云路径线路，得到地区冰雹云主要移动规律路径。2.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，步骤a中，具体的，将大于30dbz强度的雷暴云团用人工绘制点的方式，将同一编号的冰雹云团不同时间的点位在表格内记录其经纬度信息。3.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，步骤b中，地理信息处理系统包括arcgis、bigemap。4.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，步骤c中，得到的数据用于后续步骤进行不同时段冰雹云移动特征的分析。5.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，步骤d中，具体得到地区冰雹云主要移动规律路径数据。6.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，步骤e中，得到的数据用于进行后期的分析处理及应用。7.根据权利要求1所述的一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，其特征在于，对信息进行处理分析，是利用arcgis处理后的路径与bigemap软件进行地理信息处理。

技术总结
一种基于雷达回波的冰雹云路径分析方法，采用绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元作为分析的应用软件，绘制单元、导入单元、连接单元、叠加单元、归一单元、处理单元是安装在PC机内的应用软件，冰雹云路径分析包括六个步骤。本发明采用气象雷达检测的冰雹云数据作为基础，应用中，在相关步骤及方法流程共同作用下，能从雷达资料提取、冰雹云移动路径绘制、制图软件协助优化，到路径分析、处理的经验方法、技术路线优化，得到比现有技术粗放式的冰雹灾害分析应对、向精细化乡镇的模式转变数据，得到冰雹云移动路径，为气象部门应对优化防雹作业点布局、人工影响天气智慧化作业提供了科学基础。慧化作业提供了科学基础。慧化作业提供了科学基础。


技术研发人员：康娟 王军 张磊 周雪雁 谭甜甜 唐斌智 夏瑞 彭金灵
受保护的技术使用者：新疆维吾尔自治区阿克苏地区气象局
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/7