基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法及系统与流程
本发明涉及专适用于特定应用的雷达成像，具体涉及一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法及系统。
背景技术：
1、不同的降水云表现在天气雷达反射率因子三维结构上有不同特征，这些特征在雷达反射率因子垂直剖面图上可以清楚地表现出来。因此，雷达反射率因子垂直剖面在监测和分析强对流天气、区分层状云和对流云降水等方面是一个使用频率非常高的有效工具。目前相应气象服务平台会提供一些特定范围的垂直剖面图，但是，无法针对任意用户的需求生成相应的垂直剖面图。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明提出一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法及系统，能够实现任意垂直剖面图像的绘制，以满足任何用户的需求。具体技术方案如下：
2、第一方面，提供了一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，在第一方面的第一种可实现方式中，包括：
3、获取剖面基线上所有数据点对应的坐标；
4、根据相应的坐标遍历雷达三维拼图文件的各层数据，提取出所述数据点每层对应的雷达数据，生成相应的二维数组；
5、基于所有数据点对应的二维数组绘制所述垂直剖面图。
6、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，获取剖面基线上所有数据点对应的坐标，包括：
7、获取剖面基线的起点坐标和终点坐标；
8、根据所述起点坐标和终点坐标确定剖面基线对应的直线方程；
9、以所述雷达三维拼图的像素大小为步长，通过所述直线方程确定剖面基线上所有数据点的坐标。
10、结合第一方面的第二种可实现方式，在第一方面的第三种可实现方式中，获取剖面基线的起点坐标和终点坐标，包括：
11、获取剖面基线的起点经纬度和终点经纬度，以及所述雷达三维拼图的起点经纬度值、中点经纬度值和经纬度方向的像素点数；
12、根据所述雷达三维拼图的起点经纬度值、中点经纬度值和经纬度方向的像素点数，分别计算所述雷达三维拼图中每个经度和纬度对应的像素点数；
13、通过雷达三维拼图的起点经纬度值、经度和纬度对应的像素点数，以及剖面基线的起点经纬度和终点经纬度，分别计算剖面基线的起点坐标和终点坐标。
14、结合第一方面的第二种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，通过所述直线方程确定剖面基线上所有数据点的坐标，包括：
15、当所述直线方程的斜率小于等于1时，以横坐标为变量，通过所述直线方程计算剖面基线上各数据点的纵坐标；
16、当所述直线方程的斜率大于1时，以纵坐标为变量，通过所述直线方程计算剖面基线上各数据点的横坐标。
17、结合第一方面的第二种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，通过所述直线方程确定剖面基线上所有数据点的坐标，包括：
18、将各数据点对应的坐标与所述雷达三维拼图覆盖的区域范围进行匹配，判定所述数据点是否位于雷达三维拼图覆盖的区域范围内；
19、响应于数据点未在雷达三维拼图覆盖的区域范围，剔除该数据点。
20、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第六种可实现方式中，提取出所述数据点每层对应的雷达数据，包括：
21、根据所述雷达三维拼图文件的文件头大小，以及当前数据层的数据层索引、横轴数据量、纵轴数据量，计算所述数据层的层偏移量；
22、通过所述层偏移量、相应的坐标确定所述数据点对应的点偏移量；
23、根据所述点偏移量从雷达三维拼图文件提取出数据点对应的雷达数据。
24、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第七种可实现方式中，基于所有数据点对应的二维数组绘制所述垂直剖面图，包括：
25、根据所需的垂直剖面图的分辨率，计算在所述垂直剖面图的水平距离上，单个数据点对应的像素点数，以及垂直高度上，单位公里数对应的像素点数；
26、基于单个数据点对应的像素点数和单位公里数对应的像素点数，从所述垂直剖面图的最底层开始，依次绘制所述垂直剖面图的各高度层，包括：
27、计算当前高度层对应的纵坐标，并根据所述纵坐标从所述二维数据组中依次读取所述剖面基线上各数据点对应的雷达数据；
28、根据相应的雷达数据、单个数据点对应的像素点数和单位公里数对应的像素点数，以及当前高度层的物理高度，确定所述剖面基线上各数据点在当前高度层对应的图像坐标、高度像素和宽度像素；
29、通过相应的图像坐标绘制出相应的矩形，并根据所述高度像素和宽度像素在矩形中填充相应的颜色。
30、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第八种可实现方式中，根据相应的雷达数据查寻预设的数据颜色表，获取该雷达数据对应颜色的rgb值。
31、第二方面，提供了一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制系统，包括：
32、获取模块，配置为获取剖面基线上所有数据点对应的坐标；
33、提取模块，配置为根据相应的坐标遍历雷达三维拼图文件的各层数据，提取出所述数据点每层对应的雷达数据，生成相应的二维数组；
34、绘制模块，配置为基于所有数据点对应的二维数组绘制所述垂直剖面图。
35、有益效果：采用本发明的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法及系统，可以根据获取到的剖面基线上各个数据点的坐标，从雷达三维拼图中提取出相应的雷达数据，并通过提取到的雷达数据绘制出相应的雷达反射率因子垂直剖面图，从而实现任意雷达反射率因子垂直剖面图的绘制，以满足用户的业务需求。
技术特征：
1.一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，获取剖面基线上所有数据点对应的坐标，包括：
3.根据权利要求2所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，获取剖面基线的起点坐标和终点坐标，包括：
4.根据权利要求2所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，通过所述直线方程确定剖面基线上所有数据点的坐标，包括：
5.根据权利要求2所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，通过所述直线方程确定剖面基线上所有数据点的坐标，包括：
6.根据权利要求1所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，提取出所述数据点对应的雷达数据，包括：
7.根据权利要求1所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，基于所有数据点对应的二维数组绘制所述垂直剖面图，包括：
8.根据权利要求1所述的基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法，其特征在于，根据相应的雷达数据查寻预设的数据颜色表，获取该雷达数据对应颜色的rgb值。
9.一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制系统，其特征在于，包括：
技术总结
本发明公开了一种基于雷达三维拼图的垂直剖面图绘制方法及系统，系统包括获取模块、提取模块和绘制模块。首先，获取模块可以获取用户所需的雷达反射率因子垂直剖面图的剖面基线上所有数据点的坐标。然后，提取模块可以依次遍历雷达三维拼图的各层数据，根据数据点的坐标从每层数据中提取出数据点对应的雷达数据，并将提取出的雷达数据存入二维数组中。如此重复，直至所有数据点的雷达数据均提取完毕。最后，绘制模块可以根据所有数据点对应的二维数组中的雷达数据，绘制出与剖面基线相对应的垂直剖面图，即用户所需的雷达反射率因子垂直剖面图。如此，即可实现任意雷达反射率因子垂直剖面图的绘制，以满足用户的任意需求。
技术研发人员：赵思亮,赵芳
受保护的技术使用者：重庆市气象服务中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23