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计算机应用论文范文：基于雷达产品基数据的计算机反算技
术研究
摘 要： 新一代多普勒天气雷达是日常气象业务预报中不 可或缺的工具。但是，新一代多普勒雷达目前相对来说只覆盖 了全国有代表性的少数大中城市，特别对于西部来说，雷达布 点密度低已经成为影响当地研究和业务工作的一个重要因 素。对于全国大部分地区，由于缺少雷达基数据，只能依靠业 已形成的雷达产品进行业务应用，无法结合当地局地条件进 行相适合的雷达产品开发，这也很大程度限制了雷达应用的 效果。本研究结合数字图像处理技术,对雷达产品的RGB图 进行处理和反算,比较精确的得到了相对于该产品的雷达基 数据。并且开发了反算雷达基数据的业务化平台，对2007年 8月9日11时16分的合肥多普勒雷达强度产品进行反算，得 到了很好的效果。
关键词：气象雷达;基数据;数字图像处理;反算
引言
新一代天气雷达系统建设是我国20世纪末21世纪初的 一项跨世纪的气象现代化工程,具有重大的意义和深远的影 响,多普勒天气雷达对于强天气的探测和预警有着重要的意 义。根据新一代天气雷达的布点原则，在我国沿海和多强降水 地区部署S波段雷达，在我国强对流天气发生频繁和经济比 较发达的中部地区，部署C波段雷达，其他地区仅在省会和一 些需要重点监测的大城市部署多普勒雷达。这种布点方式综 合考虑了经济，网点代表性等各方面的因素，使得目前天气雷 达的业务使用效果得到了很好的验证和提高。但是，考虑到网 络传输，信号可靠性和计算机性能等各方面的原因，雷达基数 据的后续处理只是停留在已经建立了雷达站的市一级气象 局,其他各地只能通过已经处理好的雷达产品对当地的气象 状况进行监测和评估，这阻碍了雷达产品开发和应用的局地 化，限制了雷达产品的效率。同样，对于各个高校和研究机构 而言,雷达基数据是进行雷达研究的基础，由于获取雷达基数 据的困难，造成了研究的不方便,在一定程度上妨碍了研究的 进展。目前尚无该方面的行之有效的解决方法。本文结合数 字图像处理技术,对网络上截取的雷达产品生成图进行代数 运算，反算出需要的雷达基数据，利用该基数据可以进行符合 当地条件的二次产品开发，或者利用PUP进行更多种产品的 显示，提高了天气雷达在一些没有雷达站地区的使用效率。
1数字图像基础
图像时由“照射源”和形成图像的“场景”元素对能量 的反射或者吸收相结合而产生。对于天气雷达系统来说 照射源”是雷达发射的电磁辐射“，场景”元素则是对电磁波 进行反射的气象目标物,天气雷达成像系统获取了场景反射 的能量以后，经过一系列的计算处理,将其映射到图像平面，经 过采样，量化，和数据二次处理后即得到了计算机屏幕上显示 出的雷达产品图像如PPI,RHI,VAD等等。
一般来说，数字图像包括二值图,索引图，灰度图和RGB 图四种类型。一般来说，从计算机上看到的雷达产品图像属于 RGB图像。具有R（红色）,G（绿色）,B（蓝色）三个颜色通道，每个 颜色通道的值在0到255之间变化。在雷达产品图中,每个像 素由1X3的像素向量来表示,每一列向量分别表示R值,G值 和B值。比如说，对于方位角为30度,距离为100公里的某个 探测单元