[發明專利]使用閃電數據生成替代反射率數據

有效

• 申請號: 201380014848.3
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN104169744B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: C·劉;R·S·馬歇爾;E·諾瓦科夫斯基亞;C·D·斯盧普
• 申請（專利權）人: 地球網絡股份有限公司
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張欣

技術領域

本申請的主題一般地涉及使用由閃電檢測網絡捕捉的閃電活動數據來生成替代反射率數據。

背景技術

傳統上，氣象學家依賴于從基于雷達的網絡(例如全國氣候服務)所獲取的數據來分析大的地理地區的天氣系統的嚴峻性。基于雷達的網絡用于生成描繪天氣現象(諸如降水)的位置、運動和強度的圖像。然而，部署這種基于雷達的網絡是昂貴的。例如，許多未發展或發展中國家沒有支持基于雷達的網絡的安裝的基礎設施或資源。而且，由于高度限制和地理障礙(如山或大水體)，基于雷達的網絡易受網絡覆蓋中的盲點或漏洞(即雷達不能達到的地區)的影響。

近來安裝了閃電檢測網絡(例如地球網絡總閃電網絡(TLN))來監控閃電活動的力度和頻率。閃電檢測網絡追蹤云對地和云間閃電。因為閃電通常與嚴峻天氣(例如龍卷風、冰雹)相關聯，所以由閃電檢測網絡生成的數據用來標識潛在危險的天氣系統的位置和向受影響地區的人們發出警報。閃電檢測網絡的安裝通常比類似的基于雷達的網絡的安裝便宜得多。而且，閃電檢測網絡能夠比基于雷達的網絡看進大氣層更高處，并通常可被安裝來無漏洞或盲點地覆蓋基于雷達的網絡不能覆蓋的地理地區。

發明內容

此處描述的技術提供使用來自閃電檢測網絡的閃電數據以生成描繪降水強度的替代(proxy)雷達反射率數據。由這些技術所生成的結果圖像視覺上與傳統的合成雷達圖像相似。因此，這些圖像可被許多人容易地理解和解釋，因為人們已經習慣于查看雷達圖像。而且，由閃電檢測網絡所捕捉的閃電數據通常比單獨的雷達數據有更好的與嚴峻天氣的相關性。最后，此處所描述的技術利用對照傳統的雷達網絡而言與閃電檢測網絡的安裝和配置相關聯的成本節省。

一方面，本發明的特征在于用來生成與閃電活動相關聯的替代反射率數據的計算機化方法。計算設備接收與一個或多個地理地區的閃電活動相關聯的數據。計算設備基于所接收的數據確定一個或多個閃電活動的網格的經組合的云內和云對地閃光率(dBR)的對數標度(scale)。計算設備基于網格的dBR生成替代反射率數據。

另一方面，本發明的特征在于用來生成與閃電活動相關聯的替代反射率數據的計算機化系統。該系統包括具有配置成接收一個或多個地理地區的與閃電活動相關聯的數據并基于所接收的數據確定一個或多個閃電活動的網格的經組合的云內和云對地閃光率(dBR)的對數標度的處理器的計算設備。處理器還被配置成基于網格的dBR生成替代反射率數據。

另一方面，本發明的特征在于有形地體現在非瞬態計算機可讀存儲介質中的、用于生成與閃電活動相關聯的替代反射率數據的計算機程序產品。計算機程序產品包括可操作來導致數據處理裝置接收一個或多個地理地區的與閃電活動相關聯的數據、并基于所接收的數據確定一個或多個閃電活動的網格的經組合的云內和云對地閃光率(dBR)的對數標度的指令。計算機程序產品還包括可操作來導致數據處理裝置基于網格的dBR生成替代反射率數據的指令。

在一些實施例中，以上各方面中的任一個可包括以下各特征中的一個或多個。在一些實施例中，替代反射率數據是基于用雷達生成的反射率數據(dBZ)對dBR的校準的。在一些實施例中，與所接收的數據相關聯的地理地區相對應于由雷達網絡監控的一個或多個地理地區。在一些實施例中，與所接收的數據相關聯的地理地區的氣候與由雷達網絡監控的一個或多個地理地區的氣候相匹配。

在一些實施例中，使用替代反射率數據來生成雷達型圖像。在一些實施例中，雷達型圖像是由表示降水強度的網格組成的。在一些實施例中，雷達型圖像使用不同的顏色和輪廓來表示與網格相關聯的降水強度的級別。

在一些實施例中，計算設備將替代反射率數據與預報模型相組合以生成降水強度的替代雷達地圖。在一些實施例中，替代雷達地圖包括與潛在或實際發洪水的地區相關的一個或多個視覺指示符。在一些實施例中，替代雷達地圖包括與暴風雨運動相關的一個或多個視覺指示符。在一些實施例中，替代雷達地圖包括與危險的閃電活動的單元相關的一個或多個視覺指示符。

在一些實施例中，其中在降水強度相似的地區將替代反射率數據與預報模型合并。在一些實施例中，在預報模型顯示密集降水且替代反射率數據沒有顯示密集降水的地區中抑制(dampen)替代反射率數據。在一些實施例中，在替代反射率數據顯示密集降水且預報模型沒有顯示密集降水的地區中用替代反射率數據取代(supersede)預報模型。