甄廷忠 江 龍 康道俊 孫俊奎 齊榮慶

1(昆明市氣象局 云南 昆明 650501) 2(西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 云南 昆明 650224) 3(昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 云南 昆明 650500)

0 引 言

新一代天氣雷達(dá)以其高精度的時空分辨率[1-2]，為臨近天氣預(yù)報和災(zāi)害性天氣警報提供了重要的高質(zhì)量的大氣觀測資料，充分利用好新一代天氣雷達(dá)探測數(shù)據(jù)，能提高災(zāi)害性天氣的預(yù)報能力、氣象服務(wù)能力和防災(zāi)減災(zāi)能力[3]。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新一代多普勒天氣雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)與精確而豐富的地理信息的融合，實時強(qiáng)天氣手機(jī)短信預(yù)警，精細(xì)化臨近預(yù)報等信息越來越受到基層業(yè)務(wù)人員和公眾的廣泛關(guān)注，如何將這些信息方便、快捷、高效、直觀地展示在氣象業(yè)務(wù)服務(wù)人員和公眾面前，已經(jīng)成為氣象現(xiàn)代化建設(shè)中的迫切需要和重要內(nèi)容[4-5]。

近年來，地理信息系統(tǒng)(GIS)被廣泛應(yīng)用于氣象服務(wù)、道路交通管理、土地資源利用、智慧城市、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域中[6-10]。在GIS與雷達(dá)數(shù)據(jù)資料應(yīng)用和預(yù)警方面，國內(nèi)相關(guān)專家研究了GIS與雷達(dá)顯示控制系統(tǒng)的應(yīng)用集成[11]，利用ArcGIS開發(fā)雷達(dá)地理信息系統(tǒng)的方法[12]和雷達(dá)圖像在WebGIS上的顯示技術(shù)[13-14]等。以往的研究和應(yīng)用中，氣象部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)大多使用專業(yè)軟件公司開發(fā)的收費(fèi)GIS控件，需要?dú)庀蟛块T付費(fèi)購買使用權(quán)限。如果使用破解版本，可能引起版權(quán)糾紛，對氣象業(yè)務(wù)服務(wù)造成影響；如果使用免費(fèi)地圖服務(wù)(如百度地圖、高德地圖、天地圖等)會造成地圖目標(biāo)物與雷達(dá)回波顏色重合，無法滿足氣象業(yè)務(wù)服務(wù)需求。因此開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的GIS系統(tǒng)就非常有必要。

以往的雷達(dá)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)大多是基于雷達(dá)廠家自定義格式的基數(shù)據(jù)來研發(fā)的，缺乏數(shù)據(jù)統(tǒng)一性標(biāo)準(zhǔn)。2018年7月16日中國氣象局綜合觀測司發(fā)布了《組網(wǎng)天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務(wù)化方案》，方案要求2018年底實現(xiàn)全國天氣雷達(dá)基數(shù)據(jù)流傳輸業(yè)務(wù)化及標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)流傳輸和標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)試運(yùn)行一年多以來，中國氣象局并未配發(fā)標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)的應(yīng)用軟件，有必要開發(fā)一套基于標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)。氣象業(yè)務(wù)服務(wù)人員在天氣實況監(jiān)測的過程中，無法做到全天候關(guān)注雷達(dá)監(jiān)測資料，可能會造成重大天氣遺漏或預(yù)報服務(wù)失誤[15]，且雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)警的方法較多[16-18]，因此有必要據(jù)此經(jīng)驗并結(jié)合本地實際需要研發(fā)雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)。

基于上述多方面考量，根據(jù)地理信息系統(tǒng)在氣象行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀、中國氣象局對標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用要求和各級氣象部門的預(yù)警需要，依托CIMISS數(shù)據(jù)環(huán)境，以昆明天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)為例，研發(fā)基于自研GIS的天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)應(yīng)用和預(yù)警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 設(shè)計思路

系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)問題是解決天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)在基層氣象部門的業(yè)務(wù)服務(wù)使用，在監(jiān)測到設(shè)定區(qū)域有強(qiáng)回波天氣的同時，快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行聲音預(yù)警，并將預(yù)警信息第一時間發(fā)送到業(yè)務(wù)值班人員手機(jī)上，引起值班人員重視。主要目的是推廣標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時，降低值班人員工作壓力，提高工作效率。其設(shè)計理念是以數(shù)據(jù)為核心，以需求為導(dǎo)向，研究天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)獲取方式、數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)、圖像制作算法和地理信息數(shù)據(jù)源、投影方式、成圖方法，分析業(yè)務(wù)服務(wù)人員對預(yù)警條件、預(yù)警方式的需求。堅持預(yù)警范圍和預(yù)警條件可高度定制的原則，實現(xiàn)天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)雷達(dá)圖像和自主研制精細(xì)化地理信息系統(tǒng)的精確匹配和完美融合，觸發(fā)報警時以聲音報警和短信報警的方式，保證業(yè)務(wù)值班人員在任何時刻、任何地方都能準(zhǔn)確、及時地收到強(qiáng)回波預(yù)警信息。

1.2 開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境為Microsoft Visual Studio 2010，只要安裝了Microsoft.NET Framework 4.0組件的計算機(jī)都可以運(yùn)行并使用本系統(tǒng)。系統(tǒng)采用全國綜合氣象信息共享平臺(CIMISS)[19]作為數(shù)據(jù)源，計算機(jī)需接入國家氣象業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)通信系統(tǒng)[20-22]。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)應(yīng)用和預(yù)警系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)、功能和顯示控制三個模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)模塊是以CIMISS數(shù)據(jù)資源平臺為雷達(dá)數(shù)據(jù)源，依托氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務(wù)接口(MUSIC)，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)的獲取；依托地理信息軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出接口獲取.mif、.mid格式的GIS數(shù)據(jù)；從谷歌地球中導(dǎo)出部分經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。功能模塊和顯示控制模塊即為本系統(tǒng)客戶端，功能模塊主要完成數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、存儲管理、預(yù)警判定和發(fā)布、GIS數(shù)據(jù)解析、圖元繪制、透明圖層的實現(xiàn)和圖層控制等，顯示控制模塊主要完成雷達(dá)回波圖像、預(yù)警信息和自研GIS的融合顯示和控制。

2 核心功能模塊及技術(shù)

2.1 天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)解析

根據(jù)《天氣雷達(dá)基數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式(V1.0版)》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)分為多個區(qū)塊，每個區(qū)塊描述一組信息，如站點(diǎn)配置塊用來描述雷達(dá)站的信息，包括經(jīng)緯度、天線架設(shè)高度等。標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)可分為公共數(shù)據(jù)塊和徑向數(shù)據(jù)塊兩部分，如表1所示。其中:N表示第N個仰角；M表示第M個徑向；K表示第K個數(shù)據(jù)類型；I表示徑向數(shù)據(jù)長度。公共數(shù)據(jù)塊用于提供數(shù)據(jù)站點(diǎn)信息、任務(wù)配置等公共信息；徑向數(shù)據(jù)塊用于存儲天氣雷達(dá)的探測資料，包括3個子塊：徑向頭，徑向數(shù)據(jù)頭，徑向數(shù)據(jù)。

表1 天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)格式中定義了各數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)體，根據(jù)各數(shù)據(jù)塊的順序分別讀取相應(yīng)結(jié)構(gòu)體大小的數(shù)據(jù)記錄[23]。數(shù)據(jù)類型是基于32位操作系統(tǒng)的C語言環(huán)境來定義，本系統(tǒng)基數(shù)據(jù)是在C#開發(fā)環(huán)境下讀取，由于C#和C在計算機(jī)內(nèi)存中的存儲對齊方式不一樣，在讀取數(shù)據(jù)時需要在結(jié)構(gòu)體前加入語句“[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack=8)]”來規(guī)定數(shù)據(jù)存儲對齊方式，并把C語言數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為C#數(shù)據(jù)類型。標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)按照存儲結(jié)構(gòu)依次讀取公共數(shù)據(jù)塊、徑向數(shù)據(jù)塊，并按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)頭、徑向數(shù)據(jù)格式依次讀取每一個徑向的數(shù)據(jù)，直到所有數(shù)據(jù)讀取完畢即可。

2.2 雷達(dá)圖像繪制

雷達(dá)回波圖像的繪制技術(shù)已經(jīng)比較成熟，包括屏幕坐標(biāo)反查法、線段填充法[24]和弧線填充法[25]等。以上三種方法各有優(yōu)劣，本系統(tǒng)采用描點(diǎn)填充法完成圖像制作,并根據(jù)實際需要作了修改和完善。首先根據(jù)雷達(dá)徑向距離庫數(shù)確定畫布大小，以昆明為例，徑向距離庫數(shù)為500，探測范圍即半徑為500像素的圓，畫布則為這個圓所在的最小外接正方形，即大小為1 000×1 000的位圖，如圖2所示。

圖2 雷達(dá)回波圖畫布示意圖

2.3 基礎(chǔ)GIS系統(tǒng)的自主研制

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)(GIS)依托地理信息軟件的公共數(shù)據(jù)接口，將.tab格式的省、地(州/市)、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為.mif、.mid格式的經(jīng)緯度點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，從谷歌地球中導(dǎo)出行政村、自然村的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，在C#開發(fā)環(huán)境下讀取經(jīng)緯度點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，實現(xiàn)地理信息圖層的繪制。行政村和自然村圖層的加入，大大豐富地理信息，提高地理信息的精細(xì)化程度。

2.3.1經(jīng)緯度點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的獲取

用地理信息軟件打開所需TAB格式的地理信息圖層，在菜單“表”的下拉菜單中選擇“轉(zhuǎn)出”功能，在彈出對話框中選擇轉(zhuǎn)出類型為“交換格式(*.mif)”，將地理信息圖層保存為.mif、.mid格式的經(jīng)緯度點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。從谷歌地球中導(dǎo)出行政村、自然村的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲為.mif、.mid格式的經(jīng)緯度點(diǎn)。

2.3.2投影方式和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換

等距圓柱投影是地圖投影中常見方法之一，它將地球的經(jīng)緯線網(wǎng)格映射成平面上均勻的矩形網(wǎng)格,且橫縱坐標(biāo)分別與經(jīng)度差和緯度差成正比，即球面上經(jīng)緯度坐標(biāo)為λ和φ的點(diǎn)，對應(yīng)在平面上的坐標(biāo)為x和y，對應(yīng)關(guān)系為x=cλ和y=c′φ[26](c和c′為常數(shù))。因等距圓柱投影容易理解和實現(xiàn)，且適用于低緯度地區(qū)，所以本系統(tǒng)采用等距圓柱投影。坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換包括在畫圖時將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)，在交互操作時將平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換函數(shù)如下：

private Point LatitudeLongitude_to_ScreenPoint(PointF LatitudeLongitudePoint)

{

//經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)

Point ScreenPoint=new Point(0, 0);

int Min=ScreenPoint_Views_Width

float a=(float)LatitudeLongitude_Views_Height/(float)Min;

//每個點(diǎn)所占緯度

float b=(float)LatitudeLongitude_Views_Width/(float)Min;

//每個點(diǎn)所占經(jīng)度

ScreenPoint.X=(int)((LatitudeLongitudePoint.X-LatitudeLongitude_Views_Center.X)/b+ScreenPoint_Views_Width/2.0f+0.5);

ScreenPoint.Y=(int)(ScreenPoint_Views_Height/2.0f-(LatitudeLongitudePoint.Y-LatitudeLongitude_Views_Center.Y)/a+0.5);

return ScreenPoint;

}

private PointF ScreenPoint_to_LatitudeLongitude(Point ScreenPoint)

{

//平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標(biāo)

PointF LatitudeLongitudePoint=new PointF(0f, 0f);

int Min=ScreenPoint_Views_Width

float a=(float)LatitudeLongitude_Views_Height/(float)Min;

//每個點(diǎn)所占緯度

float b=(float)LatitudeLongitude_Views_Width/(float)Min;

//每個點(diǎn)所占經(jīng)度

LatitudeLongitudePoint.X=(ScreenPoint.X-ScreenPoint_Views_Width/2.0f)*b+LatitudeLongitude_Views_Center.X;

LatitudeLongitudePoint.Y=(ScreenPoint_Views_Height/2.0f-ScreenPoint.Y)*a+LatitudeLongitude_Views_Center.Y;

return LatitudeLongitudePoint;

}

2.3.3地理信息圖層的繪制

雷達(dá)回波圖像在地理信息系統(tǒng)中表現(xiàn)為面圖元，為避免雷達(dá)回波圖像和地理信息面圖元之間的顏色沖突，地理信息圖層全部采用點(diǎn)圖元和線圖元的形式繪制。

點(diǎn)圖元.mif、.mid文件結(jié)構(gòu)如圖3所示，.mif文件包含文件頭、存儲要素和顯示信息三個部分。文件頭對點(diǎn)圖元的顯示沒有實際意義；存儲要素包括要素名稱和數(shù)據(jù)類型，與.mid文件的要素值對應(yīng)，如要素“NAME”按照30個char字符類型存儲，存儲值如“曲靖”；顯示信息包括點(diǎn)圖元的類型標(biāo)志“Point”、經(jīng)緯度“103.794 7 25.496 166”和顯示圖標(biāo)“Symbol(…)”，顯示圖標(biāo)包括顯示圖標(biāo)樣式、來源、大小等信息。在點(diǎn)圖元的繪制過程中，首先讀取.mif文件所有點(diǎn)的顯示信息，將點(diǎn)圖元經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)值A(chǔ)(x,y)，繪制顯示圖標(biāo)到點(diǎn)A處，并根據(jù)要顯示的要素讀取相應(yīng)的要素值，繪制于點(diǎn)A。

圖3 點(diǎn)圖元.mif、.mid文件結(jié)構(gòu)圖

線圖元.mif文件結(jié)構(gòu)如圖4所示，包含了文件頭、存儲要素和顯示信息三部分。文件頭和存儲要素對線圖元的顯示沒有實際意義，顯示信息部分包含線圖元類型標(biāo)志“Pline”、線圖元包含的點(diǎn)個數(shù)“262”、點(diǎn)的經(jīng)緯度和畫筆參數(shù)“Pen(…)”。在繪制線圖元的過程中，.mif文件包含系統(tǒng)所需的全部信息，.mid文件不用讀取。首先按行讀取.mif文件，讀取到類型標(biāo)志“Pline”后，創(chuàng)建Point數(shù)組，存儲所有點(diǎn)的經(jīng)緯度信息；讀取到畫筆參數(shù)“Pen(…)”后，創(chuàng)建畫筆連接所有的點(diǎn)，即完成線圖元的繪制。

圖4 線圖元.mif文件結(jié)構(gòu)圖

2.3.4透明圖層的實現(xiàn)和圖層控制

在C#開發(fā)環(huán)境下，采用多個大小相同的PictureBox控件重疊，并從底層往上依次設(shè)置上層PictureBox的Parent屬性為下層PictureBox，即可實現(xiàn)圖層透明。通過“pictureBox.Image=bitmap”和“pictureBox.Image=null”實現(xiàn)圖層的顯示和隱藏控制。

2.3.5放大、縮小和拖動的實現(xiàn)

繪制地理信息時設(shè)置了顯示地圖的經(jīng)緯度范圍和視圖中心點(diǎn)，對此經(jīng)緯度范圍進(jìn)行增大或縮小后重新繪制地理信息，從而實現(xiàn)地圖的放大和縮小功能。根據(jù)鼠標(biāo)左鍵按下拖動時，截取顯示區(qū)視圖到PictureBox控件顯示，鼠標(biāo)移動過程中通過移動PictureBox控件的位置實現(xiàn)視圖跟隨鼠標(biāo)移動，放開鼠標(biāo)左鍵時按照視圖中心點(diǎn)的最新位置重新繪圖，從而實現(xiàn)拖動功能。

2.4 預(yù) 警

2.4.1預(yù)警指標(biāo)

由于雷達(dá)基數(shù)據(jù)內(nèi)包含地物、太陽輻射等非氣象回波[27]，為有效減少誤報情況的發(fā)生，預(yù)警指標(biāo)采用反射率強(qiáng)度和高度組合的方式，反射率強(qiáng)度和高度為“且”的關(guān)系，即反射率強(qiáng)度達(dá)到閾值的同時回波高度也必須達(dá)到閾值，閾值為各用戶自定義設(shè)置。如“強(qiáng)度≥50 dBZ且高度≥4 km”，如果只需強(qiáng)度預(yù)警則把高度閾值設(shè)為0 km即可。

2.4.2預(yù)警范圍及其判定方法

預(yù)警范圍分為行政區(qū)劃邊界范圍和任意多邊形范圍。行政區(qū)劃邊界范圍是根據(jù)地理信息圖層中行政區(qū)劃邊界的.mif文件來確定的經(jīng)緯度點(diǎn)陣集合，任意多邊形范圍是自定義工具獲取多邊形邊緣點(diǎn)的經(jīng)緯度集合。通過判斷經(jīng)緯度點(diǎn)是否位于經(jīng)緯度點(diǎn)陣集合組成的封閉區(qū)域內(nèi)來實現(xiàn)回波預(yù)警，代碼如下：

public static bool PointInRegion(PointF pt, PointF[]Pts)

{//判斷經(jīng)緯度點(diǎn)pt是否在經(jīng)緯度點(diǎn)陣集合Pts內(nèi)

int j=0, cnt=0;

for(int i=0; i

{

j=(i==Pts.Length-1)? 0: j+1;

if((Pts[i].Y!=Pts[j].Y)&&(((pt.Y>=Pts[i].Y)&&(pt.Y=Pts[j].Y)&&(pt.Y

}

return(cnt % 2>0)? true: false;

}

2.4.3預(yù)警方式

預(yù)警方式分為聲音報警、圖像閃爍、預(yù)警信息顯示和短信報警。在觸發(fā)預(yù)警后警報位置會出現(xiàn)閃爍圖標(biāo)，同時觸發(fā)聲音報警和手機(jī)短信報警。手機(jī)短信報警采用中國移動企信通(行業(yè)版)的動態(tài)鏈接庫進(jìn)行二次開發(fā)來實現(xiàn)。

2.4.4預(yù)警流程

預(yù)警流程圖如圖5所示，循環(huán)基數(shù)據(jù)每個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，對達(dá)到預(yù)警指標(biāo)且在預(yù)警范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像閃爍、預(yù)警信息顯示和聲音預(yù)警，根據(jù)用戶設(shè)定來執(zhí)行發(fā)送短信的操作。

圖5 預(yù)警流程圖

3 業(yè)務(wù)應(yīng)用

基于自研GIS的天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)應(yīng)用和預(yù)警系統(tǒng)已于2018年初在昆明全市氣象部門投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，經(jīng)過一年多時間的實際運(yùn)行和不斷完善，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可視化交互操作良好，系統(tǒng)運(yùn)行界面如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)運(yùn)行界面

雷達(dá)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品方面，系統(tǒng)支持基本反射率、基本速度、基本譜寬、組合反射率產(chǎn)品圖像和信息的實時顯示，也可以對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取和顯示，支持雷達(dá)臺站信息、雷達(dá)系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)通信信息的顯示，支持動畫制作、加速播放、減速播放，支持一鍵跳轉(zhuǎn)到下一時刻(或上一時刻)等；強(qiáng)回波預(yù)警方面，系統(tǒng)支持強(qiáng)度和高度兩個預(yù)警指標(biāo)，預(yù)警范圍可以由用戶選擇或者自定義任意多邊形區(qū)域，預(yù)警方式包括聲音預(yù)警、圖標(biāo)閃爍預(yù)警和手機(jī)短信預(yù)警，可以人工或自動發(fā)送手機(jī)短信；GIS方面，支持線圖元和點(diǎn)圖元的分層顯示和控制，點(diǎn)圖元可以設(shè)置顯示圖標(biāo)和顯示大小，地理信息包含省、地(州/市)、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村(包括行政村和自然村)共五級，如圖7所示。

圖7 地理信息圖層控制

2018年10月7日，受南支槽影響，昆明地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣過程。17點(diǎn)18分，昆明主城區(qū)雷達(dá)回波強(qiáng)度達(dá)到60 dBZ，高度達(dá)到5.4 km，回波強(qiáng)度和高度達(dá)到預(yù)警閾值且回波位于預(yù)警范圍內(nèi)，觸發(fā)預(yù)警，在預(yù)警圖標(biāo)閃爍(見圖6)和顯示預(yù)警信息的同時，可自動發(fā)送短信至值班員手機(jī)上，也可以手動編輯并發(fā)送短信至指定人員手機(jī)上，如圖8所示。

圖8 預(yù)警信息顯示和手機(jī)短信發(fā)送

4 結(jié) 語

基于自研GIS的天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)應(yīng)用和預(yù)警系統(tǒng)以全國綜合氣象信息共享平臺(CIMISS)為數(shù)據(jù)源，完成天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)的實時下載、解析和成圖，在全國范圍內(nèi)較早實現(xiàn)天氣雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)格式基數(shù)據(jù)在基層氣象部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用。利用地理信息數(shù)據(jù)和谷歌地球部分地理信息數(shù)據(jù)，在C#開發(fā)環(huán)境下自主開發(fā)適合氣象行業(yè)使用的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，解決氣象部門缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的精細(xì)化地理信息系統(tǒng)的難題。在及時使用雷達(dá)監(jiān)測數(shù)據(jù)的同時，以雷達(dá)回波強(qiáng)度和高度為指標(biāo)，實現(xiàn)雷達(dá)強(qiáng)回波的實時聲音、圖像和短信預(yù)警，把業(yè)務(wù)值班人員從繁瑣且重復(fù)的天氣實況監(jiān)測工作中解放出來，提高了工作效率，增強(qiáng)了強(qiáng)天氣精細(xì)化預(yù)警和臨近預(yù)報的能力。