技术领域
[0001] 本发明涉及天气雷达工作评估技术领域,更具体地说,它涉及一种天气雷达模式切换评估方法、系统、设备及存储介质。
相关背景技术
[0002] 天气雷达,是监测和预警强对流天气的主要工具,其工作原理是通过发射一系列脉冲电磁波,利用云雾、雨、雪等降水粒子对电磁波的散射和吸收,来实现探测降水的空间分布和铅直结构,并以此为警戒跟踪降水系统。
[0003] 当新一代天气雷达安装到指定区域时,工作参数是默认参数,如进行多观测模式切换的阈值为默认阈值,由于气象的发展变化以及各区域的差异,使用的阈值可能不是较优值,进行多观测模式切换工时可能会出现较大偏差,需要找到多观测模式切换阈值的较优值或最优值。
[0004] 但目前缺少有效评估新装天气雷达进行多观测模式切换工作,以进行统计分析各阈值的合理性的方法。
具体实施方式
[0066] 下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0067] 参阅图1~图4,一种天气雷达模式切换评估方法,包括切换正确性与切换成功率评估过程、基数据传输时效评估过程、运行模式与实况天气的匹配度评估过程。切换正确性与切换成功率评估过程包括以下步骤:
[0068] 步骤11.读取天气雷达系统在评估时间段的日志文件,评估时间段为月份,即一般是读取各个月份的日志文件,对方便对各个月份的数据进行对比分析;
[0069] 步骤12.当天气雷达系统运行在智能提示+人工切换模式下,解析日志文件,并读取自动统计站号、智能提示时间、原模式、建议切换模式、预报员是否确认切换、雷达执行切换时间、应切换次数n、确认切换次数n1、雷达执行切换次数n2;
[0070] 步骤13.计算切换正确性:
[0071]
[0072] 计算确认切换成功率:
[0073]
[0074] 当天气雷达系统运行在智能自动切换模式下,解析所述日志文件,并读取自动统计站号、原模式提示时间、原模式、建议切换模式、自动切换模式、雷达执行切换时间,自动切换次数n3,成功切换次数n4;计算自动切换成功率;
[0075]
[0076] 即将切换正确性、确认切换成功率或自动切换成功率作为多观测模式切换工作的指标;
[0077] 步骤14.将自动统计站号、智能提示时间、原模式、建议切换模式、预报员是否确认切换、雷达执行切换时间按照设定格式生成第一评估文件,当天气雷达系统运行在智能提示+人工切换模式下,将切换正确性、确认切换成功率写入第一评估文件,当天气雷达系统运行在智能自动切换模式下,将自动切换成功率写入第一评估文件;
[0078] 步骤15.将第一评估文件上传到上级部门或天气雷达系统的生产商,用于后序分析和优化天气雷达系统各阈值提供数据支持。
[0079] 在本实施例中,第一评估文件为word文档,且数据以表格的形式记录,如表1所示为切换正确性、确认切换成功率的第一评估文件,表2所示为自动切换成功率的第一评估文件。当然,在其它实施例中,第一评估文件也可以是excel文档。
[0080]
[0081]
[0082] 表1
[0083]
[0084] 表2
[0085] 在本实施例中,模式包括降水观测模式1、降水观测模式2、晴空观测模式,如表3所示。
[0086] 降水观测模式1的对应体扫表为VCP11(D),运行优先级为高,触发条件为满足下列2 2 2
条件之一:1)AVIL≥10km;2)A2≥100km且AET≧15km。
[0087] 降水观测模式2的对应体扫表为VCP21(D),运行优先级为中,触发条件为满足下列2 2 2 2
全部条件:1)AVIL<10km;2)A2<100km或AET<15km;3)A1≥1000km。
[0088] 晴空观测模式的对应体扫表为VCP31(D),运行优先级为低,触发条件为:A1<2
1000km。
[0089] 其中,A1为弱回波面积,A2为强回波面积,AET为回波顶高面积,AVIL为VIL面积。
[0090]
[0091]
[0092] 表3
[0093] 基数据传输时效评估过程包括以下步骤:
[0094] 步骤21.获取结束时间t4和开始时间t3;
[0095] 步骤22.计算基数据体扫周期:
[0096] t5=t4‑t3;
[0097] 步骤23.根据基数据体扫周期计算实际产生数量n5,根据业务推广的体扫周期t6计算应该产生数量n6,并计算基数据传输数据率:
[0098] n5=24×60×60/t5;
[0099] n6=24×60×60/t6;
[0100]
[0101] 步骤24.将所述结束时间t4、开始时间t3、基数据传输数据率按照设定格式生成第二评估文件;
[0102] 步骤25.将所述第二评估文件上传到上级部门或天气雷达系统的生产商。
[0103] 第二评估文件为word文档,且数据以表格的形式记录。当然,在其它实施例中,第二评估文件也可以是excel文档。
[0104] 基数据传输时效评估过程的观测模式包括VCP11(D)、VCP21(D)、VCP31(D)共3种,体扫周期如表4所示。
[0105]序号 模式编号 体扫周期
1 VCP11(D) 6分钟
2 VCP21(D) 6分钟
3 VCP31(D) 10分钟
[0106] 表4
[0107] 以VCP11D为例子,如图3所示。
[0108] 在日志“modeswitch_20240919.log”读取“2024‑09‑19 23:31:24Site=Z9774,Task=VCP11D,Time=15:25:57Z[1726759557],”这行的VCP11D开始运行时间1726759557,读取“2024‑09‑19 23:37:28Site=Z9774,Task=VCP11D,Time=15:32:01Z[1726759921],”这行的VCP11D结束时间1726759921,用结束时间减去开始时间获得时间产生基数据体扫周期。
[0109] 计算基数据体扫周期:
[0110] 1726759921‑1726759557=364
[0111] 得到的364秒的基数据体扫周期,比业务推广的体扫周期360秒多了4秒。
[0112] 考核一天24小时,每小时60分钟,每分钟60秒,24*60*60/360=240,总共产生VCP11D模式基数据240个。
[0113] 评估期间产生VCP11D模式基数据,24*60*60/364≈237个。
[0114] 传输率:237/240*100%≈98.9%
[0115] 结论:雷达不间断运行,最大传输率98.9%。
[0116] 运行模式与实况天气的匹配度评估过程包括以下步骤:
[0117] 步骤31.获取实况发生强降水的时间t1、未发生强降水的时间记t2;
[0118] 步骤32.在实况发生强降水t1时段VCP11(D)模式的运行时间记为m1,未发生强降水t2期间VCP21(D)或VCP31(D)的运行时间记为m2;
[0119] 步骤33.计算模式切换与实况天气的匹配度:
[0120]
[0121] 步骤34.匹配度以0到12时,12时到24时为统计起始时间,每12小时统计一次,如图2所示,并按照设定格式生成第三评估文件;
[0122] 步骤35.将第三评估文件上传到上级部门或天气雷达系统的生产商。
[0123] 第三评估文件为word文档,且数据以表格的形式记录,如表5所示。当然,在其它实施例中,第三评估文件也可以是excel文档。
[0124]
[0125] 表5
[0126] 在本实施例中,强降水满足的条件为:在雷达有效探测范围内,大于10个自动站(即气象监测站,自动站的数量可以根据实际情况进行调整)显示12小时内降水>=30mm(参考国家标准GB/T 28592‑2012暴雨)。
[0127] 运行模式与实况天气的匹配度评估过程还包括获取运行模式时间变化规律。具体为,读取天气雷达系统在评估时间段的日志文件;解析所述日志文件,并读取自动运行模式日期、时间段、当前模式、开始时间、结束时间、总时长,并制作运行模式时间变化规律表格(如表6所示),及雷达模式时长统计图(如图4所示)。
[0128]日期 时间段 当前模式 开始时间 结束时间 总时长
2024‑08‑01 0‑12时 VCP21 00:03:40 11:59:59 11.9386
2024‑08‑01 12‑24时 VCP21 12:00:33 23:59:59 11.9906
2024‑08‑02 0‑12时 VCP21 00:03:23 11:59:59 11.9433
2024‑08‑02 12‑24时 VCP21 12:00:15 16:05:29 4.0872
2024‑08‑02 12‑24时 VCP11 16:05:29 22:04:54 5.9903
2024‑08‑02 12‑24时 VCP21 22:04:54 23:59:59 1.9181
2024‑08‑03 0‑12时 VCP21 00:04:21 11:59:59 11.9272
2024‑08‑03 12‑24时 VCP21 12:01:14 23:59:59 11.9792
2024‑08‑04 0‑12时 VCP21 00:05:18 11:59:59 11.9114
2024‑08‑04 12‑24时 VCP21 12:02:14 23:59:59 11.9625
[0129] 表6
[0130] 本方法还包括获取多个区域的天气雷达系统的日志文件中的强对流天气数据,对强对流天气过程进行分类,统计分析各阈值的合理性,并找出薄弱点。
[0131] 若初始阈值参数发生了变更,需对比阈值更新前后的切换正确性、切换成功率、匹配度,以评估阈值优化效果。
[0132] 一种天气雷达模式切换评估系统,包括:
[0133] 读取模块,用于读取天气雷达系统在评估时间段的日志文件;
[0134] 解析模块,用于当天气雷达系统运行在智能提示+人工切换模式下,解析日志文件,并读取自动统计站号、智能提示时间、原模式、建议切换模式、预报员是否确认切换、雷达执行切换时间、应切换次数n、确认切换次数n1、雷达执行切换次数n2;
[0135] 计算模块,用于计算切换正确性:
[0136]
[0137] 计算确认切换成功率:
[0138]
[0139] 当天气雷达系统运行在智能自动切换模式下,解析所述日志文件,并读取自动统计站号、原模式提示时间、原模式、建议切换模式、自动切换模式、雷达执行切换时间,自动切换次数n3,成功切换次数n4;计算自动切换成功率;
[0140]
[0141] 生成评估文件模块,用于将自动统计站号、智能提示时间、原模式、建议切换模式、预报员是否确认切换、雷达执行切换时间按照设定格式生成第一评估文件,当天气雷达系统运行在智能提示+人工切换模式下,将切换正确性、确认切换成功率写入第一评估文件,当天气雷达系统运行在智能自动切换模式下,将自动切换成功率写入第一评估文件;
[0142] 上传模块,用于将第一评估文件上传到上级部门或天气雷达系统的生产商。
[0143] 一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的一种天气雷达模式切换评估方法。
[0144] 一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的一种天气雷达模式切换评估方法。
[0145] 以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。