[發(fā)明專利]一種多格式天氣雷達基數(shù)據(jù)文件轉NetCDF文件方法

有效

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• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN103984773B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 魏鳴;王磊;楊濤
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

本發(fā)明涉及一種多格式天氣雷達基數(shù)據(jù)文件轉NetCDF文件方法，包括如下步驟：1)通過文件后綴名匹配以及文件長度匹配的聯(lián)合判據(jù)識別方法識別當前需要轉換的雷達基數(shù)據(jù)文件類型；2）針對當前需要轉換的雷達基數(shù)據(jù)的文件格式進行解析，提取出主要參數(shù)信息和觀測數(shù)據(jù)；3）定義一個標準的NetCDF格式文件；4）根據(jù)步驟3）中定義的NetCDF標準格式將步驟2）中解析出的主要參數(shù)信息和觀測數(shù)據(jù)轉換成所述NetCDF標準格式。有益效果為：能夠作為統(tǒng)一接口讀取不同格式的雷達文件；NetCDF文件自身具有可描述性，還可將數(shù)據(jù)按照自變量、函數(shù)及其數(shù)據(jù)值的順序進行存儲，很適合氣象數(shù)據(jù)的處理；NetCDF文件支持不同平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，這使得雷達數(shù)據(jù)適合在網(wǎng)絡平臺之間實現(xiàn)共享。

技術領域

本發(fā)明涉及氣象雷達領域，尤其涉及一種多格式天氣雷達基數(shù)據(jù)文件轉NetCDF文件方法。

背景技術

現(xiàn)今多種大氣探測方式中，多普勒天氣雷達以其較高的時空分辨率和大范圍探測能力，成為短時臨近天氣預報的有效工具。目前我國已經(jīng)建成了由158部天氣雷達組成的觀測網(wǎng)，并投入到業(yè)務運行中。除此以外，雙線偏振雷達、相控陣天氣雷達等新型雷達也計劃投入業(yè)務化運行中，這使得天氣雷達的種類更加繁多。

天氣雷達由于其性能參數(shù)、觀測方式及生產廠家的不同，導致雷達基數(shù)據(jù)格式各不相同。這種不兼容性給科研及數(shù)值天氣預報帶來極大的不便。天氣雷達基數(shù)據(jù)一般采用二進制形式存儲以節(jié)省空間，易于計算機識別處理。現(xiàn)在常見的雷達基數(shù)據(jù)格式有北京敏視達公司生產的SA/SB多普勒天氣雷達，基數(shù)據(jù)使用固定長度幀數(shù)據(jù)（2432個字節(jié)），無文件頭，按主機字節(jié)序儲存；成都國營784廠生產的SC/CD多普勒天氣雷達，基數(shù)據(jù)格式包含文件頭（1024個字節(jié)）和數(shù)據(jù)區(qū)（4000個字節(jié)），按主機字節(jié)序儲存。新型雷達如南京十四所研制的機載相控陣雷達，工作波段為X波段，基數(shù)據(jù)文件格式無文件頭，每個結構單元中雷達性能參數(shù)信息占128個字節(jié)，觀測數(shù)據(jù)占19200個字節(jié)。

“NetCDF”格式全稱為“Network Common Data Format”，即“網(wǎng)絡通用數(shù)據(jù)格式”。它本質上和上述雷達基數(shù)據(jù)文件一樣，采用二進制的存儲方式，是一種文件格式的標準。NetCDF文件在開始之初的設計目的就是針對氣象領域中的數(shù)據(jù)。在氣象領域中經(jīng)常將時空看做一個四維坐標，其中包含有經(jīng)度、緯度、高度和時間等自變量。另一方面，大氣中的風、溫、壓、濕等物理量又構成了相應的函數(shù)值變量。NetCDF文件通常按照如下標準格式進行數(shù)據(jù)的存儲。

1)、維（Dimensions）

定義方法：維的名字 = 維的大小。

維在氣象領域中一般是指自變量及其范圍大小。

2)、變量（Variable）

定義方法：數(shù)據(jù)類型 變量名（維度1，維度2，維度3，…）。

變量在氣象領域中通常用來儲存各種物理量的值。在使用變量前必須定義，定義內容包括變量的數(shù)型、維數(shù)、屬性等。

3)、坐標變量（Coordinate Variables）

定義方法：維的名字 = 值1，值2，值3，…。

坐標變量用來指定維具體取什么值，并可以通過一些方法，用這個值作為索引來得到變量數(shù)據(jù)。4)、屬性（Attributes）

定義方法：變量名：屬性類型 = “屬性說明”。

一個變量可以擁有很多的屬性，變量的屬性一般是用來說明變量本身的，例如對單位、取值范圍的說明等。

5)、數(shù)據(jù)（Data）

定義方法：變量名 = 一組數(shù)據(jù)值

數(shù)據(jù)就是每個變量的實際存儲值。存儲數(shù)據(jù)的大小和類型由對應變量的維度及類型所決定。

發(fā)明內容