雷达数据在weather central气象影视节目制作中的应用

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1、雷达数据在WeatherCentraI气象影视节目制作中的应用潘佳文郑秀云吴伟杰章秋英(厦门市气象台，厦门．361012)摘要针对在气象影视节目中使用高时空分辨率的雷达资料的需求。利用c#语言，读取雷达綦数据。并对其进行处理和开发，生成二次产品，输入RatherCentral气象影视系统中进行显示。通过两个个例说明了：叠加雷达产品，不仅适用于常规的气象影视节目制作，特别适合短时强天气过程和台风等灾害性天气节日的制作。该种图形显示形式极大地提高了节目的表现力，也增强了气象影视节目的实效性，能更生动具体地反映本地天气的变化情况。关键词：

2、天气雷达，weathercentral，本地化应用l前言随着人民群众生活水平的提升，观众们对电视节目的欣赏水平日益提升。气象影视节目的表现力和艺术效果就变得越来越重要。这就对气象影视类节目的制作，提出了更高的要求。为了提供更加新颖的制作手段，使气象影视节目的表现形式更加的生动，同时提高节目的视觉效果。厦门市气象局影视中心于2010年引进了美国MyWeather公司的WeatherCentral影视系统，该系统在很大程度上提井了气象节目的表现力和视觉效果。然而，由于中美两国在数据格式方面的差异，日常使用中，不可避免地仍存在着一些问题，

3、尤其是数据的兼容性。厦门地处东南沿海。每年汛期的短时强对流天气多发、台风季里的台风影响，诸多灾害性天气过程都需要有更加直观生动的展现形式。新一代多普勒天气雷达具有高时空分辨率的特点，尤其是对于短时强对流等中小尺度天气系统，有着极好的监测能力“j。然而现有的1

4、featherCentral影视系统并不能直接将雷达数据直接导入气象影视节目的制作。这就需要我们将雷达数据进行加工处理，开发成WeatherCentral影视系统所能接受的数据形式。2雷达基数据的介绍雷达基数据是雷达生成的原始数据，是其他雷达产品开发的基础。由于厦门雷达使用的是

5、敏视达公司生产的C1NRAD—sA型多普勒天气雷达，因此，我们着重介绍CINRAD-SA雷达的基数据使用方法。CIN{AD—SA雷达的基数据命名格式为年年年年月月日日时时．分分A，其中时时为世界时，因此需在该时次的基础上加上8小时，即为北京时。我国现有业务雷达的扫描方式普遍为体积扫描方式，故一份雷达基数据文件内，包含有多个仰角的雷达探测数据。以VCP-21模式为例，为提升最大不模糊速度，减小速度模糊现象的存在。该模式常在低层的2个仰角重复扫描一次，分别探测反射率因子和径向速度数据。字节顺序字节数说明1、2828雷达信息头29’128

6、100扫描数据信息129、588460反射率129、1508920经向速度128、2428920谱宽2429、24324保留表1雷达径向数据结构雷达基数据是由一根根径向数据组成的，且每个仰角所包含的径向根数是有所不同，每根径向分别对应雷达所探测的某个方位角数据。径向数据的结构如表l所示。在常规的仰角上，每根径向都包含有基本反射率因子、径向速度和谱宽等三类数据。这三类数据为了节省存储空间，都进行了编码处理。故在使用前需要对他们进行解码，雷达基数据的编码方式详见表2。需要注意的是，径向速度数据根据分辨率的不同，其解码方式也不相同。数据类

7、帮分辨率编码方式反射率lktn(数值一2)／2—32=dBz径向速度0．5m／s(数值一2)／2—635=m／slm／s(数俏一2)／2—127=m／s谱宽lm／s(数值一2)／2-63．5=m／s表2雷达数据编码方式3雷达基数据的处理雷达资料本身除了因雷达参数定标引起的观测误差以外，还存在着一些质量问题。例如非气象杂波污染、波束阻挡、零度层亮带污染等问题。这些数据不能真实反应大气的实际状况，叠加在影视节目中，也将对观众产生误导。因此在使用雷达数据时·需要先列其进行必要的质量控制旧5。雷达在探测过程中。有时会出现非气象斑点回波，例如

8、昆虫和飞机回波。这些斑点回波大多以孤立点或细线的方式出现，因此可以采用卜．面公式进行过滤只=志㈩式中，x为给定的反射率距离库，以它为中。C,A，取一个5X5的窗口。有效反射率因子的探测值个数为N：N。。即为25，代表5X5个数据点：R为该窗口中有效反射率因子所占iR9-I；t',。若R4、于某一阈值，(一般默认的缺省值为75％)．则认为该点是孤立的，将其剔除设为空。图1a为长乐雷达在2014年7月29Et18时37分，0．5度仰角探测到反射率因子图。图lb则为经过质量控制后的数据。可以看到．图la中，位于西北角的线状同波被过滤掉了，

9、而该回波为明显的杂波。如果不进行剔除，将明显误导观众的判断。图12014年7月29日18时37分，长乐雷达0．5度仰角反射率因-7El。图la为原始数据，图lb为质量控制后的数据除了上述噪声及孤立回波点之外，我们还需将非降水回波进行剔