[发明专利]一种天气雷达并行拼图方法及系统

说明书

本申请涉及一种天气雷达并行拼图方法及系统。所述方法包括：步骤a：根据雷达分布状况对全国进行区域划分，利用全国天气雷达资料采集并行运算算法，监控各个批次的全国分区域的雷达数据，并对所述雷达数据进行并行化实时采集，得到雷达资料；步骤b：将所述雷达资料内插到统一的笛卡尔坐标系下的3D网格点上，利用雷达质量控制算法对雷达反射率的三维结构进行雷达质量控制；步骤c：运用雷达拼图方法将经雷达质量控制处理的雷达数据进行全国分区域雷达拼图，并输出分区域雷达拼图产品。本申请有效提高全国天气雷达拼图的时效性，满足精细化预报预警服务的业务需求。

技术领域

本申请属于气象预报技术领域，特别涉及一种天气雷达并行拼图方法及系统。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们对突发性天气灾害临近预报及其质量越来越关注，各行各业对天气预报特别是突发性强灾害天气预警的要求也越来越高，开展定时、定点、定量的精细化气象灾害预报预警是保障人民生命财产和经济社会平稳发展的需要。

气象雷达是监测突发性强灾害天气的重要设备之一，在雷暴与强对流天气临近预报预警中起到了不可替代的作用。目前中国天气雷达已经布设了将近190部，但由于每部雷达探测的范围有限在250公里左右，对于气象预报的限制性较大，尤其在判断突发性强灾害天气的移动方向和移动速度上单部雷达的局限性较强，从而影响定时、定点、定量的精细化气象灾害预报预警的效果。

各地气象局均提供了丰富的监测和预报服务产品，在暴雨、雷暴、强对流等恶劣天气的实时监测和预警预报能力均有所提高。但是预警预报能力特别是暴雨、雷暴、强对流的精细化预警和服务能力仍不能满足政府和市民要求，突出表现之一是对暴雨、雷暴、强对流等突发气象灾害预警的时间提前量较短，留给政府指导防灾和社会自救的时间有限。

近年来雷暴追踪技术、灾害性天气的定量监测和临近预警预报技术也日益成熟，利用临近预报的最新成果，基于气象局高性能计算机，利用并行计算形成集约、高效、流程化的临近预报产品子系统，实现全国范围天气雷达实况分区域拼图产品及切片产品制作，实现雷达回波分区域外推产品及切片产品制作，实现雷达自动站联合QPE、QPF产品及其及切片产品制作，以满足精细化预报预警服务的业务需求提高临近预报的准确率对经济社会的可持续发展具有重要意义。而且随着高性能计算机技术的发展和应用，并行计算已成为保证天气预报业务运行时效的关键技术之一。并行计算一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。目前高性能计算机计算能力已达到每秒千万亿次浮点计算，巨大的计算资源为并行化计算为雷达拼图和切图核心业务并行计算方法提供了物理基础和有力保障。

发明内容

本申请提供了一种天气雷达并行拼图方法及系统，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：

一种天气雷达并行拼图方法，包括以下步骤：

步骤a：根据雷达分布状况对全国进行区域划分，利用全国天气雷达资料采集并行运算算法，监控各个批次的全国分区域的雷达数据，并对所述雷达数据进行并行化实时采集，得到雷达资料；

步骤b：将所述雷达资料内插到统一的笛卡尔坐标系下的3D网格点上，利用雷达质量控制算法对雷达反射率的三维结构进行雷达质量控制；

步骤c：运用雷达拼图方法将经雷达质量控制处理的雷达数据进行全国分区域雷达拼图，并输出分区域雷达拼图产品；同时对各区域进行计算，通过消息传递交换边界，将所述分区域雷达拼图产品合并成一个整体，并输出全国整体雷达拼图产品。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述对雷达数据进行并行化实时采集具体包括：判断是否有新的约定数量雷达数据文件，如果有，自动读取并解析雷达数据文件，得到雷达探测相关信息，并对雷达探测相关信息进行初步解析后保存雷达资料。