基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用

摘要

本发明公开了基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用，涉及组网雷达技术领域。所述方法包括步骤：基于目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，标识三维格点场中的格点覆盖信息；确定盲区区域，识别盲区区域边界；采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数，其中通过计算设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。本发明能够基于雷达覆盖域信息识别盲区区域，结合待加入的天气雷达的位置参数等信息对其体扫描模式参数进行自适应配置，为用户引入雷达进行补盲数据融合、进行雷达协同组网布局等提供决策依据。

权利要求

1.一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法，其特征在于包括步骤：基于目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆盖点标识；

获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界；

采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数，包括如下步骤：获取该雷达的经纬度、海拔高度和径向距离参数，建立该雷达的三维坐标系；根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效点；计算每一个有效点的方位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围；根据设定的高度范围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在得到最终扇扫参数后，执行如下步骤，获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束展宽值，得到最终的俯仰角参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：构建初始天气雷达网三维格点场的步骤包括，

获取目标区域内的多个组网天气雷达的位置数据和体扫描模式参数数据，所述位置数据包括雷达经纬度和馈源海拔高度；

对于每个组网天气雷达，根据其位置数据和体扫描模式参数数据将极坐标转换为笛卡尔坐标下的格点场，以及根据每个组网天气雷达的探测半径计算每个组网天气雷达探测的经度范围和纬度范围；

结合各组网天气雷达的格点场构建初始天气雷达网三维格点场，确定三维格点场的水平范围、水平分辨率以及高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr；其中，通过对所有组网天气雷达探测的经度范围和纬度范围分别进行比对来确定初始天气雷达网三维格点场的水平范围，所述水平范围包括经度间距范围和纬度间距范围，所述经度间距范围为探测经度最大的雷达与探测经度最小的雷达之间的距离值、探测经度最大的雷达的探测半径和探测经度最小的雷达的探测半径之和，所述纬度间距范围为探测纬度最大的雷达和探测纬度最小的雷达之间的距离值、探测纬度最大的雷达的探测半径和探测纬度最小的雷达的探测半径之和；所述水平分辨率、高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr由用户或系统设置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：通过分析等高面上的覆盖信息来标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，步骤如下，格点转换步骤：根据设定的高度范围，获取设定高度Z上等距离高度hs上的所有格点，对于其中任意格点Pt，获取格点Pt的坐标(Xt,Yt,Zt),其中，t=1,2,……,T，T为格点总数，Xt为纬度，Yt为经度，Zt为高度；通过雷达波束传播和大圆几何学理论确定格点Pt在雷达极坐标系中的极坐标位置(rt,θt,φt)，其中rt为斜距，θt为方位角，φt为俯仰角；

标识步骤：对前述任意格点Pt，逐个将(rt,θt,φt)与单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rt,θt,φt)在探测范围内时将该格点Pt标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对格点进行标识后，获取每一个格点的雷达覆盖数量，当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当格点无雷达覆盖时标识为盲点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：结合等高度层间的覆盖信息来标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，步骤如下：基于单个雷达，根据设定的高度范围，获取设定高度Z上空间分辨率hr上的所有格点，对于其中任意格点Pj，获取格点Pj的坐标(Xj,Yj,Zj)并进行坐标转换，得到对应的极坐标位置(rj,θj,φj),其中，j=1,2,……,m，m为格点总数；将 (rj,θj,φj)与前述单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rj,θj,φj)在探测范围内时将该格点Pj标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；

将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层Lq，Lq表示第q层，q取值为大于等于1的整数；根据设定高度Z，对等距离高度hs上的格点Pt与空间分辨率hr的格点Pj进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点；以及获取设定高度Z上的所有层，对于每一个层Lq，计算该层Lq对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数与对应的空间分辨率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层Lq对应的格点是否均为盲点，如果均为盲点则将该层Lq标记为盲点，否则只要有任意一个格点为雷达覆盖点则将该层Lq标记为雷达覆盖点；

遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量，当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当层无雷达覆盖时标识为盲点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：用数字0标识盲点，标识雷达覆盖点时，根据该格点上的雷达覆盖数量标识上对应的数字k，其中，k=1,2,……,N，N为雷达总数，所述雷达覆盖点包括单雷达覆盖点、双雷达覆盖标点、……、k雷达覆盖点。

7.根据权利要求1‑6中任一项所述的方法，其特征在于：所述待加入雷达为X波段雷达。

8.一种组网天气雷达的协同自适应扫描方法，其特征在于包括如下步骤：获取预设区域中能够加入目标区域天气雷达网的待加入雷达数据；

根据权利要求1‑7中任一项所述的方法，配置待加入雷达的体扫描模式参数，开展观测。

9.一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算装置，其特征在于包括：格点标识模块，用于根据目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆盖点标识；

盲区识别模块，用于获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界；

体扫描模式处理模块，用于采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别按如下步骤配置该雷达的体扫描模式参数：获取该雷达的经纬度、海拔高度和径向距离参数，建立该雷达的三维坐标系；根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效点；计算每一个有效点的方位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围；根据设定的高度范围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述体扫描模式处理模块还被配置为，在得到最终扇扫参数后，获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束展宽值，得到最终的俯仰角参数。

说明书

基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及组网雷达技术领域，尤其涉及一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用。

背景技术

[0002] 天气雷达在现代气象综合观测系统中起着非常重要的作用，对大中尺度天气系统有很好的监测能力，为短临天气预报提供了直观的资料。随着天气雷达性能的不断改进，架
设的雷达部数逐渐增加，形成了天气雷达网。

[0003] 组网天气雷达的几何结构和信息融合方式具有的灵活可变性使其能够调整适用于各种天气雷达场景和应用，成为当今天气雷达领域的研究热点之一。组网天气雷达能够
增加量测的维度和置信度，提高系统的容错性和鲁棒性，因此得到了广泛应用。作为举例，
比如使用天气雷达结合地理信息评估地面覆盖情况；再比如在新一代天气雷达布网设计的
有效覆盖和地形遮挡分析中，结合高分辨率地形资料计算不同观测仰角下雷达的有效观测
区域的覆盖范围等；又比如将雷达网覆盖与特定天气预报应用相结合，应用于定量降水估
算、冰雹覆盖探测等。

[0004] 上述组网天气雷达的应用，主要关注雷达受到高大地形遮挡引起的探测盲区及其对降水估测等定量应用产生的影响等方面，普遍集中在对流层低层。然而，随着城市精细化
管理、智慧气象预报和服务的需求发展，对城市上空气象要素的垂直观测越来越迫切。尤其
的，随着超大城市试验的开展，研究大型城市及周边区域三维格点场上多雷达覆盖包括盲
区的精细化落区落点日趋重要，其不仅可以为研究三维反射率场的真实构建、面尺度上城
市精细化预报、点尺度上分析非插值下垂直反射率廓线提供模型，还可以用于指导如何更
科学的部署大气垂直观测设备以及如何更好的应用现有观测资料。其中，组网天气雷达的
位置与体扫描模式VCP(volume coverage pattern)影响着三维空间尺度的覆盖范围与落
区，影响着空间大气扫描信息的获取。

[0005] 雷达体扫描模式是指雷达按照预定的脉宽、脉冲重复频率、仰角层数与天线旋转速率等配置参数进行运转的模式，现有技术中通常是人工设定扫描方式。而随着“城市精细
化管理”理念的提出和“气象防灾减灾第一道防线”方针的贯彻落实，对于城市上空精细化
观测以及天气雷达覆盖域评估的需求也日益凸显，高度依赖人工操作的扫描策略显然会在
一定程度上影响探测精度。

[0006] 综上所述，由于组网天气雷达联合观测在空间布局、协同观测和垂直廓线提出了更高要求，如何根据已有雷达覆盖信息智能地设置组网协同雷达的体扫描策略以充分发挥
该雷达的探测能力，构建更加精细、均衡的立体探测网，是当前亟需解决的技术问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用。本发明提供的基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算
方法，能够基于雷达覆盖域信息识别盲区区域，结合待加入的天气雷达的位置参数等信息
对其体扫描模式参数进行自适应配置，为用户引入雷达进行补盲数据融合、进行雷达协同
组网布局等提供决策依据。

[0008] 为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

[0009] 一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法，包括步骤：

[0010] 基于目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆盖点标识；

[0011] 获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界；

[0012] 采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数，包括如下步骤：获取该雷达的经纬度、海拔高度和径向距离参数，建立该雷达的
三维坐标系；根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效
径向范围之内，判定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效点；计算每一个有效点的方
位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围；根据设定的高度范
围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。

[0013] 进一步，在得到最终扇扫参数后，还执行如下步骤：

[0014] 获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束展宽值，
得到最终的俯仰角参数。

[0015] 进一步，构建初始天气雷达网三维格点场的步骤包括，

[0016] 获取目标区域内的多个组网天气雷达的位置数据和体扫描模式参数数据，所述位置数据包括雷达经纬度和馈源海拔高度；

[0017] 对于每个组网天气雷达，根据其位置数据和体扫描模式参数数据将极坐标转换为笛卡尔坐标下的格点场，以及根据每个组网天气雷达的探测半径计算每个组网天气雷达探
测的经度范围和纬度范围；

[0018] 结合各组网天气雷达的格点场构建初始天气雷达网三维格点场，确定三维格点场的水平范围、水平分辨率以及高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr；其中，通过对所有
组网天气雷达探测的经度范围和纬度范围分别进行比对来确定初始天气雷达网三维格点
场的水平范围，所述水平范围包括经度间距范围和纬度间距范围，所述经度间距范围为探
测经度最大的雷达与探测经度最小的雷达之间的距离值、探测经度最大的雷达的探测半径
和探测经度最小的雷达的探测半径之和，所述纬度间距范围为探测纬度最大的雷达和探测
纬度最小的雷达之间的距离值、探测纬度最大的雷达的探测半径和探测纬度最小的雷达的
探测半径之和；所述水平分辨率、高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr由用户或系统设
置。

[0019] 进一步，通过分析等高面上的覆盖信息来标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，步骤如下，

[0020] 格点转换步骤：根据设定的高度范围，获取设定高度Z上等距离高度hs上的所有格点，对于其中任意格点Pt，获取格点Pt的坐标(Xt,Yt,Zt),其中，t=1,2,……,T，T为格点总
数，Xt为纬度，Yt为经度，Zt为高度；通过雷达波束传播和大圆几何学理论确定格点Pt在雷
达极坐标系中的极坐标位置(rt,θt,φt)，其中rt为斜距，θt为方位角，φt为俯仰角；

[0021] 标识步骤：对前述任意格点Pt，逐个将(rt,θt,φt)与单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rt,θt,φt)在探测范围内时将该格点Pt标识为雷达覆盖
点，否则将该格点标识为盲点；遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对格点进行标识后，
获取每一个格点的雷达覆盖数量，当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当
格点无雷达覆盖时标识为盲点。

[0022] 进一步，结合等高度层间的覆盖信息来标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，步骤如下：

[0023] 基于单个雷达，根据设定的高度范围，获取设定高度Z上空间分辨率hr上的所有格点，对于其中任意格点Pj，获取格点Pj的坐标(Xj,Yj,Zj)并进行坐标转换，得到对应的极坐
标位置(rj,θj,φj),其中，j=1,2,……,m，m为格点总数；将 (rj,θj,φj)与前述单个雷达
的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rj,θj,φj)在探测范围内时将该格点
Pj标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；

[0024] 将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层Lq，Lq表示第q层，q取值为大于等于1的整数；根据设定高度Z，对等距离高度hs上的格点Pt与空间分辨率hr的格点
Pj进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点；以及获取设定高度Z上的所有层，对于每
一个层Lq，计算该层Lq对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数
与对应的空间分辨率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层Lq对应的格点是否均为盲
点，如果均为盲点则将该层Lq标记为盲点，否则只有任意一个格点为雷达覆盖点则将该层
Lq标记为雷达覆盖点；

[0025] 遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量，当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当层无雷达覆盖时标识为盲点。

[0026] 进一步，用数字0标识盲点，标识雷达覆盖点时，根据该格点上的雷达覆盖数量标识上对应的数字k，其中，k=1,2,……,N，N为雷达总数，所述雷达覆盖点包括单雷达覆盖点、
双雷达覆盖标点、……、k雷达覆盖点。

[0027] 进一步，所述待加入雷达为X波段雷达。

[0028] 本发明还提供了一种组网天气雷达的协同自适应扫描方法，包括如下步骤：

[0029] 获取预设区域中能够加入目标区域天气雷达网的待加入雷达数据；

[0030] 根据前述任一项所述的方法，配置待加入雷达的体扫描模式参数，开展观测。

[0031] 本发明还提供了一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算装置，包括如下结构：

[0032] 格点标识模块，用于根据目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆
盖点标识；

[0033] 盲区识别模块，用于获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界；

[0034] 体扫描模式处理模块，用于采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别按如下步骤配置该雷达的体扫描模式参数：

[0035] 获取该雷达的经纬度、海拔高度和径向距离参数，建立该雷达的三维坐标系；根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判
定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效点；计算每一个有效点的方位角与起始角，获
取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围；根据设定的高度范围，获取设定高度
间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。

[0036] 进一步，所述体扫描模式处理模块还被配置为：

[0037] 在得到最终扇扫参数后，获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯
仰角和设定的波束展宽值，得到最终的俯仰角参数。

[0038] 本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：

[0039] 一方面，能够基于雷达覆盖域信息识别盲区区域，结合待加入的天气雷达的位置参数等信息对其体扫描模式参数进行自适应配置，为用户引入雷达进行补盲数据融合、进
行雷达协同组网布局等提供决策依据。

[0040] 另一方面，在标识三维格点场中的格点覆盖信息时，提出了等高度层间覆盖算法，能够对等高层间进行覆盖信息标识，通过层信息组合，在标识覆盖域时考虑了等距离高度
上格点和空间分辨率上格点的信息，避免了只考虑等高面上覆盖信息导致的盲区扩大问
题，提高了雷达仿真精度效率。

[0041] 再一方面，在构建三维格点场时能够根据各个组网天气雷达的位置信息和探测范围等信息智能设置三维格点场的水平范围区域，提高了格点场构建精度和效率。

附图说明

[0042] 图1为本发明实施例提供的基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法的流程概要图。

[0043] 图2为本发明实施例提供的计算雷达体扫描模式的流程示例图。

[0044] 图3为本发明实施例提供的标识格点覆盖信息的流程示例图。

[0045] 图4为本发明实施例提供的设置3个组网天气雷达时组网天气雷达三维格点场水平范围的设置示例图。

[0046] 图5为本发明实施例提供的获取等高面上覆盖信息与等高层间覆盖信息的计算示例图。

具体实施方式

[0047] 以下结合附图和具体实施例对本发明公开的基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法与应用作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或
者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效
果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者个件，可应用于
不同实施例中。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行
进一步讨论。

[0048] 需说明的是，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定发明可实施的限定条
件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响发明所能产生的功效及所能
达成的目的下，均应落在发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本发明的优选实施方
式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述的或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按
基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技
术人员所理解。

[0049] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示
例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其
它示例可以具有不同的值。

[0050] 另外，本发明所称的盲点和雷达覆盖点，可以是一个几何点（无维度，具有唯一性，比如格点），也可以是一个块（有维度，具有唯一性，比如具有高度的层）。类似于现有技术的
像素，其通常被称为像素点，但其实是一个块。

[0051] 实施例

[0052] 组网天气雷达的位置与体扫描模式影响着三维空间尺度的覆盖范围与落区，影响着空间大气扫描信息的获取。目前,雷达VCP基本的扫描方式主要分为晴空模式与降水模式
两类，通常包括9种体扫描模式，分别是：VCP32、VCP31、VCP21、VCP11、VCP12、VCP121、
VCP211、VCP212与 VCP221，其中，VCP211、VCP221与VCP212 的扫描机制分别与VCP11、VCP21
与 VCP12相对应，区别在于在低层的两个仰角上采用了相位编码算法以提高不模糊速度的
探测。

[0053] 对于晴空模式，主要有VCP31与VCP32两种，包含5个仰角，扫描时间约为10分钟。VCP31脉宽为4.7us,PRF 约为322Hz；而VCP32脉宽为1.57us,PRF 约为1013Hz，探测精度与
测速范围更高。对于降水模式，最初主要有VCP11 与VCP21，主要用来检测、追踪与分析降水
类型与强对流天气特征，后期为了应对强对流天气下现场观测需求，又引入VCP12模式。降
水模式下各VCP的详细特点如表1所示。

[0054] 表1 天气雷达常用体扫描模式参数表

[0055]

[0056] 雷达体扫描模式是雷达按照预定的脉宽、脉冲重复频率、仰角层数与天线旋转速率等配置参数进行运转的模式。在进行气象探测时，需要通过相关的控制台设定雷达的扇
扫参数（比如扇扫中心、扇扫范围等）、俯仰角参数（比如仰角个数、仰角角度等）等体扫描模
式信息，控制台发送参数设定调整改变天线扫描方式。

[0057] 本发明提供的技术方案，能够基于雷达覆盖域信息识别盲区区域，结合待加入的天气雷达的位置参数等信息自动地配置部分关键体扫描模式参数，降低了对人工操作的依
赖，为用户引入雷达进行补盲数据融合、进行雷达协同组网布局等提供决策依据。

[0058] 参见图1所示，为本发明提供的一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算方法。所述方法包括如下步骤：

[0059] S100，组网天气雷达三维格点场构建及格点覆盖信息标识。

[0060] 首先，基于目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆盖点标识。

[0061] 本实施例中，可以数字来标识盲点和雷达覆盖点。作为典型方式的优选，用数字0来标识盲点。在标识雷达覆盖点时，则可以根据该格点上的雷达覆盖数量标识上对应的数
字k，其中，k=1,2,……,N，N为雷达总数，所述雷达覆盖点包括单雷达覆盖点、双雷达覆盖标
点、……、k雷达覆盖点。

[0062] 作为举例而非限制，比如N=3，则k=1，2，3，分别对应单雷达覆盖点、双雷达覆盖标点和三雷达覆盖点。

[0063] S200，确定盲区区域，识别盲区区域边界。

[0064] 然后，获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界。

[0065] 参见图2所示，根据盲点和雷达覆盖点的标识数字，S200步骤具体可以包括如下步骤：

[0066] S210，确定盲区区域：获取初始天气雷达网三维格点场中标识为0的盲点信息，将所有标识为0的盲点连接构成盲区区域。

[0067] S220，盲区区域边界的识别：通过预设的识别模型识别盲区区域边界。

[0068] S300，采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数。

[0069] 所述待加入雷达，可以为一个或多个，比如可以是前述目标区域外的天气雷达，用户可以根据需要进行选择。本实施例中，所述待加入雷达优选为X波段雷达。有快速适应性
扫描能力的 X 波段双偏振近距离网络雷达(雷达探测半径30‑40km，雷达之间相隔距离平
均为25km)，可以弥补现有雷达网低层探测能力的不足。

[0070] 具体的，继续参见图2所示，基于盲区识别配置待加入雷达的体扫描模式参数的步骤可以如下：

[0071] S310，获取新增X波段雷达的经纬度、海拔高度和径向距离等参数，建立该雷达的三维坐标系。

[0072] S320，根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效点。所述有效径向范围由
用户或系统设置。

[0073] S330，计算每一个有效点的方位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围。

[0074] S340，根据设定的高度范围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇扫参数。

[0075] S350，获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束
展宽值，得到最终的俯仰角参数。

[0076] S360，根据最终扇扫参数和最终的俯仰角参数形成该雷达的最终体扫描模式。然后，基于前述最终体扫描模式开展观测。

[0077] 参见图3所示，本实施例中，S100步骤中构建初始天气雷达网三维格点场的具体流程如下：

[0078] 首先，获取目标区域内的多个组网天气雷达的位置数据和体扫描模式参数数据，所述位置数据包括雷达经纬度和馈源海拔高度。

[0079] 然后，对于每个组网天气雷达，根据其位置数据和体扫描模式参数数据将极坐标转换为笛卡尔坐标下的格点场，以及根据每个组网天气雷达的探测半径计算每个组网天气
雷达探测的经度范围和纬度范围。

[0080] 最后，结合各组网天气雷达的格点场构建初始天气雷达网三维格点场，确定三维格点场的水平范围、水平分辨率以及高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr。

[0081] 其中，通过对所有组网天气雷达探测的经度范围和纬度范围分别进行比对来确定初始天气雷达网三维格点场的水平范围。

[0082] 具体的，所述水平范围包括经度间距范围和纬度间距范围。所述经度间距范围为探测经度最大的雷达与探测经度最小的雷达之间的距离值、探测经度最大的雷达的探测半
径和探测经度最小的雷达的探测半径之和。所述纬度间距范围为探测纬度最大的雷达和探
测纬度最小的雷达之间的距离值、探测纬度最大的雷达的探测半径和探测纬度最小的雷达
的探测半径之和。

[0083] 所述水平分辨率、高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr由用户或系统设置。

[0084] 优选的，水平分辨率设置为1km；空间分辨率hr设置为250米的倍数，比如为250m，500m，750m，1km或2km，可以根据需要设定。

[0085] 参见图4所示，下面以天气雷达网包括3个雷达为例，详细描述如何确定三维格点场的水平范围。

[0086] 天气雷达网包括雷达A、雷达B和雷达C。A雷达的经纬度为（LonA，LatA），探测半径为Ra；B雷达的经纬度为（LonB，LatB），探测半径为Rb；C雷达的经纬度为（LonC，LatC），探测
半径为Rc。

[0087] 根据图4所示的雷达A、雷达B和雷达C的位置关系，探测经度（Lon）最大（对应图4的最右边）的是雷达C，探测经度最小（对应图4的最左边）的是雷达A，则三维格点场的经度间
距范围，为探测经度最大的雷达C与探测经度最小的雷达A之间的距离值、探测经度最大的
雷达C的探测半径和探测经度最小的雷达A的探测半径之和。即，三维格点场的经度间距范
围L1为A雷达的探测半径Ra、AC雷达之间的距离dAC和C雷达的探测半径Rc三者的和，即L1=
Ra+dAC+Rc。

[0088] 再根据图4所示的雷达A、雷达B和雷达C的位置关系，探测纬度（Lat）最大（对应图4的最上边）的是雷达B，探测纬度最小（对应图4的最下边）的是雷达C，则三维格点场的纬度
间距范围，为探测纬度最大的雷达B与探测纬度最小的雷达C之间的距离值、探测纬度最大
的雷达B的探测半径和探测纬度最小的雷达C的探测半径之和。即，三维格点场的纬度间距
范围L2为B雷达的探测半径Rb、BC雷达之间的距离dBC和C雷达的探测半径Rc三者的和，即L1
=Rb+dBC+Rc。

[0089] 继续参见图3所示，S100步骤中，可以通过分析等高面上的覆盖信息和等高度层间的覆盖信息来标识格点覆盖信息。

[0090] 具体的，通过等高面上的覆盖信息标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息的步骤可以如下：

[0091] S121，格点转换步骤。

[0092] 根据设定的高度范围，获取设定高度Z上等距离高度hs上的所有格点，对于其中任意格点Pt，获取格点Pt的坐标(Xt,Yt,Zt),其中，t=1,2,……,T，T为格点总数，Xt为纬度，Yt
为经度，Zt为高度；通过雷达波束传播和大圆几何学理论确定格点Pt在雷达极坐标系中的
极坐标位置(rt,θt,φt)，其中rt为斜距，θt为方位角，φt为俯仰角。

[0093] S122，标识步骤。

[0094] 对前述任意格点Pt，逐个将(rt,θt,φt)与单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rt,θt,φt)在探测范围内时将该格点Pt标识为雷达覆盖点，否则将
该格点标识为盲点。

[0095] 遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对格点进行标识后，获取每一个格点的雷达覆盖数量，当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当格点无雷达覆盖时标
识为盲点。

[0096] 通过等高度层间的覆盖信息来标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息的步骤可以如下：

[0097] S131，基于单个雷达，根据设定的高度范围，获取设定高度Z上空间分辨率hr上的所有格点，对于其中任意格点Pj，获取格点Pj的坐标(Xj,Yj,Zj)并进行坐标转换，得到对应
的极坐标位置(rj,θj,φj),其中，j=1,2,……,m，m为格点总数；将 (rj,θj,φj)与前述单
个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rj,θj,φj)在探测范围内时将
该格点Pj标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点。

[0098] S132，将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层Lq，Lq表示第q层，q取值为大于等于1的整数；根据设定高度Z，对等距离高度hs上的格点Pt与空间分辨率hr的
格点Pj进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点；以及获取设定高度Z上的所有层，对
于每一个层Lq，计算该层Lq对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格
点数与对应的空间分辨率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层Lq对应的格点是否均为
盲点，如果均为盲点则将该层Lq标记为盲点，否则只要有任意一个格点为雷达覆盖点则将
该层Lq标记为雷达覆盖点。

[0099] S133，遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量，当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当层无雷达覆盖时标识为
盲点。

[0100] 下面结合图5详细描述通过等高面上与等高层间覆盖信息标识覆盖域的方式。

[0101] 设定高度Z、等距离高度hs和空间分辨率hr可以用户或系统根据需要设定。以图5所示为例，设定高度Z上包括等距离高度hs1、hs2、hs3和hs4，包括空间分辨率hr1、hr2、hr3、
hr4、hr5、hr6、hr7和hr8，hs1包含hr1和hr2，hs2包含hr3和hr4，hs3包含hr5和hr6，hs4包含
hr7和hr8，即等距离高度hs=2hr。

[0102] 进行等高面上的覆盖信息分析时，可知设定高度Z上等距离高度hs上有5个格点，即T=5，对应图5中的Pi，Pi+2，Pi+4，Pi+6，Pi+8。

[0103] 以单个雷达为例——比如雷达A，对于任意格点Pt，通过其对应的极坐标位置(rt,θt,φt)判断是否为雷达A的雷达覆盖点，如果为雷达覆盖点则标识为1，否则将该格点标识
为0，即盲点。对5个格点Pi，Pi+2，Pi+4，Pi+6，Pi+8均依据上述方法进行标识。

[0104] 然后，遍历天气雷达网中所有雷达——包括雷达A、雷达B和雷达C，依上述方法对格点进行标识后，获取格点Pi，Pi+2，Pi+4，Pi+6，Pi+8上的雷达覆盖数量k。具体的，可以令k
的初始值为0，每判定有1个雷达覆盖就执行k++。

[0105] 当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，并标识k值，当格点无雷达覆盖时标识为0，即盲点。

[0106] 进行等高层间覆盖信息分析时，可知设定高度Z上空间分辨率hr上有9个格点，即m=9，对应图5中的Pi，Pi+1，Pi+2，Pi+3，Pi+4，Pi+5，Pi+6，Pi+7，Pi+8。

[0107] 以单个雷达为例——比如雷达A，对于其中任意格点Pj，通过其对应的极坐标位置(rj,θj,φj) 判断是否为雷达A的雷达覆盖点，如果为雷达覆盖点则标识为1，否则将该格
点标识为0，即盲点。对9个格点Pi，Pi+1，Pi+2，Pi+3，Pi+4，Pi+5，Pi+6，Pi+7，Pi+8均依据上
述方法进行标识。

[0108] 将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层Lq，Lq表示第q层，图5中一共有4层，即q=4，对应图中的Li+1，L i+2，L i+3，L i+4。对等距离高度hs上的格点Pt与空
间分辨率hr的格点Pj进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点，图5中，Pi，Pi+2，Pi+4，
Pi+6，Pi+8为重复格点。

[0109] 对于设定高度Z上的所有层Li+1，L i+2，L i+3和L i+4，对于每一个层Lq，计算该层Lq对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数与对应的空间分辨
率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层Lq对应的格点是否均为盲点，如果均为盲点则
将该层Lq标记为盲点，否则只有任意一个格点为雷达覆盖点则将该层Lq标记为雷达覆盖
点。以Li+1为例，其对应的格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数（即Pi和Pi+2，其
中，Pi为层的下等距离高度格点，Pi+2为层的上等距离高度格点）与对应的空间分辨率hr上
格点数（即Pi，Pi+1和Pi+2）的总和去重后的数值，即2+3‑2=3，Li+1对应的3个格点分别为
Pi，Pi+1，Pi+2格点。判断层Li+1对应的3个格点是否均为盲点，如果3个格点均为盲点则将
该层Li+1标记为0，即盲点，否则只要有任意一个格点为雷达覆盖点则将该层Lq标记为1，即
雷达覆盖点。

[0110] 依次类推，对所有层按上述步骤进行标识。具体的，图5中，Li+2对应的3个格点分别为Pi+2，Pi+3，Pi+4格点，Li+3对应的3个格点分别为Pi+4，Pi+5，Pi+6格点，Li+4对应的3
个格点分别为Pi+6，Pi+7，Pi+8格点。作为举例而非限制，图5中层Li+1为雷达覆盖点，L i+2
为雷达覆盖点，L i+3为盲点，L i+4为雷达覆盖点。

[0111] 遍历天气雷达网中所有雷达——包括雷达A、雷达B和雷达C，依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量。类似的，可以令k的初始值为0，每判定有1个雷达覆盖
就执行k++。

[0112] 当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，并标识k值，当层无雷达覆盖时标识为0，即盲点。

[0113] 确定了初始天气雷达网三维格点场的格点覆盖信息（包括等高面上覆盖信息和等高层间覆盖信息）后，就可以根据前述标识的0的盲点（包括格点和层）信息确定盲区区域。
识别盲区区域边界后，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数。

[0114] 本发明提供的上述方案，能够基于盲区区域对新增雷达体扫描模式参数进行自适应配置，为用户引入雷达进行补盲数据融合、进行雷达协同组网布局等提供决策依据。同
时，通过等高度层间覆盖算法，在标识覆盖域时考虑了等距离高度上格点和空间分辨率上
格点的信息，避免了只考虑等高面上覆盖信息导致的盲区扩大问题，提高了雷达仿真精度
效率。

[0115] 下面以某城市区域内的组网天气雷达包括3个天气雷达为例来详细描述本实施例。

[0116] 某个城市区域内的组网天气雷达网，包括1个S波段WSR‑88D天气雷达、1个S波段CINRAD/SA天气雷达和一个共享的C波段WRK‑200天气雷达。WSR‑88D天气雷达和CINRAD/SA
天气雷达的间距设置为90km，WRK‑200天气雷达的经度设置在前述两个雷达之间。构建初始
天气雷达网三维格点场时，考虑地球曲率、波束展宽和雷达体扫的所有仰角，并且假定波束
是在标准大气下传播雷达采用不同的体扫模式VCP(volume coverage pattern)观测获取
大气信息。体扫模式参数可以包括探测距离、径向分辨率、俯仰角、方位角和波束宽度，各参
数值可以根据需要进行设置。其中，波束宽度（又称波束展宽）通常设置为1°。

[0117] 目前，WSR‑88D天气雷达和CINRAD/SA雷达观测降水模式下主要有VCP 21、VCP 12和VCP 11共三种。VCP 21模式适合稳定的层状云降水，也是国内天气雷达统一使用的降水
模式；VCP 12模式适合在低层仰角加密观测；VCP 11模式适合在高层仰角加密观测。

[0118] 首先，基于上述3个天气雷达构建初始天气雷达网三维格点场。

[0119] 三部雷达所在位置如图4所示，构建的水平范围包括经度范围（°E）和纬度范围（°N）。场的经度间距离范围由三部分组成：最大经度雷达与最小经度雷达之间的距离、最大经
度的雷达半径与最小经度的雷达半径的和。场的纬度间距离由三部分构成，最大纬度雷达
与最小纬度雷达之间的距离，最小纬度雷达的辐射半径与最大纬度的雷达半径的和。本示
例中，场的水平范围为长500km*宽400km。

[0120] 三部雷达构建的三维格点场的格点数量与格点分辨率相关。本示例中，在地面至高度20公里以等间隔划分，以两种分辨率：普通分辨率即水平面1km*1km，高度0.5km和高精
度分辨率即水平面0.5km*0.5km，高度0.25km进行模拟。本示例中，以高精度分辨率进行模
拟仿真，构建的二维水平面（X,Z）划分976*1107即1080432个格点，三维场共1080432*80即
86434560格点。

[0121] 本示例中，通过分析等高面上的覆盖信息和等高度层间的覆盖信息来标识格点覆盖信息。具体的，分析了WSR‑88D天气雷达和CINRAD/SA雷达同时采用VCP21、VCP11和VCP12
模式，与WRK‑200天气雷达运行模式共同运行时，各模式组合下的三维格点场的格点覆盖信
息。盲点可以分为两类：一类是每层组网天气雷达二维面范围内，多雷达覆盖区域边界外的
盲点（简称“外盲点”），外盲点数量增减可以反映组网天气雷达覆盖范围的变化；另一类是
每层组网天气雷达二维面范围内，多雷达覆盖区域边界范围内的盲点（简称“内盲点”），内
盲点数量增减可以反映多雷达盲单双多覆盖的转化。

[0122] 然后，进行三维格点场的盲区分析。

[0123] 通过模拟分析，识别了VCP21模式下的盲区位置。在5‑7km高度上每层盲区面积均大于预设的阈值且恰好在中心城区上空，极大的影响观测的效益。因此，考虑调用周边X波
段雷达进行盲区弥补。

[0124] 上述城市周边包含两部X波段雷达，第一雷达的经纬度为（E1°，N1°）,海拔高度为H1m，第二雷达的经纬度为（E2°，N2°）,海拔高度为H2m。

[0125] 通过本发明提供的雷达体扫描模式计算方法进行体扫描模式参数配置，计算径向距离、方位角和俯仰角。通过计算，在5‑7km，第一雷达补盲的方位角起止为230.38°至
344.44°，径向距离起止范围约为20km至80km，俯仰角起止范围为4.4°至26.37°。如果选择
机械式天线扫描，则可以配置俯仰角以1°增加，需要旋转23圈。若天线以18°/s‑36°/s旋转
一共需要230s‑460s。而第二雷达在7km高度上盲区径向距离均小于70km，但水平范围是360
度，盲区位置覆盖了第二雷达所在的位置，造成无法弥补盲区。

[0126] 本发明的另一实施例，还提供了一种组网天气雷达的协同自适应扫描方法。所述方法包括如下步骤：

[0127] 步骤1，获取预设区域中能够加入目标区域天气雷达网的待加入雷达数据。

[0128] 步骤2，配置待加入雷达的体扫描模式参数，开展观测。

[0129] 本实施例中，配置待加入雷达的体扫描模式参数的步骤具体如下：

[0130] 首先，基于目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷达覆盖点标识。

[0131] 本实施例中，可以数字来标识盲点和雷达覆盖点。作为典型方式的优选，用数字0来标识盲点。在标识雷达覆盖点时，则可以根据该格点上的雷达覆盖数量标识上对应的数
字k，其中，k=1,2,……,N，N为雷达总数，所述雷达覆盖点包括单雷达覆盖点、双雷达覆盖标
点、……、k雷达覆盖点。

[0132] 作为举例而非限制，比如N=3，则k=1，2，3，分别对应单雷达覆盖点、双雷达覆盖标点和三雷达覆盖点。

[0133] 然后，获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界。

[0134] 具体可以包括如下步骤：确定盲区区域：获取初始天气雷达网三维格点场中标识为0的盲点信息，将所有标识为0的盲点连接构成盲区区域。盲区区域边界的识别：通过预设
的识别模型识别盲区区域边界。

[0135] 最后，采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别配置该雷达的体扫描模式参数。

[0136] 所述待加入雷达，可以为一个或多个，比如可以是前述目标区域外的天气雷达，用户可以根据需要进行选择。本实施例中，所述待加入雷达优选为X波段雷达。有快速适应性
扫描能力的 X 波段双偏振近距离网络雷达(雷达探测半径30‑40km，雷达之间相隔距离平
均为25km)，可以弥补现有雷达网低层探测能力的不足。

[0137] 具体的，基于盲区识别配置待加入雷达的体扫描模式参数的步骤如下：获取新增X波段雷达的经纬度、海拔高度和径向距离等参数，建立该雷达的三维坐标系。根据盲区区域
边界的盲点与该雷达中心的距离信息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判定在有效
径向范围之内时将盲点标识为有效点。所述有效径向范围由用户或系统设置。计算每一个
有效点的方位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫描范围。根据设
定的高度范围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融合得到最终扇
扫参数。

[0138] 获取每一个有效点的俯仰角，对前述设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束展宽值，
得到最终的俯仰角参数。根据最终扇扫参数和最终的俯仰角参数形成该雷达的最终体扫描
模式。然后，基于前述最终体扫描模式开展观测。

[0139] 其它技术特征参考在前实施例，在此不再赘述。

[0140] 本发明的另一实施例，还提供了一种基于组网天气雷达覆盖域的体扫描模式计算装置。

[0141] 所述装置包括格点标识模块，盲区识别模块和体扫描模式处理模块。

[0142] 所述格点标识模块，用于根据目标区域内的组网天气雷达数据构建初始天气雷达网三维格点场，并标识初始天气雷达网三维格点场中的格点覆盖信息，包括盲点标识和雷
达覆盖点标识；

[0143] 所述盲区识别模块，用于获取初始天气雷达网三维格点场中标识的盲点信息后确定盲区区域，识别盲区区域边界；

[0144] 所述体扫描模式处理模块，用于采集待加入雷达数据，对每一个待加入雷达，基于盲区识别按如下步骤配置该雷达的体扫描模式参数：获取该雷达的经纬度、海拔高度和径
向距离参数，建立该雷达的三维坐标系；根据盲区区域边界的盲点与该雷达中心的距离信
息判断前述盲点是否在有效径向范围之内，判定在有效径向范围之内时将盲点标识为有效
点；计算每一个有效点的方位角与起始角，获取每个高度上的最小方位角、最大方位角和扫
描范围；根据设定的高度范围，获取设定高度间的最小方位角、最大方位角和扫描范围后融
合得到最终扇扫参数；以及，在得到最终扇扫参数后，获取每一个有效点的俯仰角，对前述
设定高度范围间的有效点的俯仰角进行排序后获得最小俯仰角和最大俯仰角，结合前述最
小俯仰角、最大俯仰角和设定的波束展宽值，得到最终的俯仰角参数。

[0145] 所述格点标识模块包括格点场构建单元、等高面上覆盖信息标识单元和等高度层间覆盖信息标识单元。

[0146] 所述格点场构建单元被配置为执行如下步骤：

[0147] 获取目标区域内的多个组网天气雷达的位置数据和体扫描模式参数数据，所述位置数据包括雷达经纬度和馈源海拔高度；

[0148] 对于每个组网天气雷达，根据其位置数据和体扫描模式参数数据将极坐标转换为笛卡尔坐标下的格点场，以及根据每个组网天气雷达的探测半径计算每个组网天气雷达探
测的经度范围和纬度范围；

[0149] 结合各组网天气雷达的格点场构建初始天气雷达网三维格点场，确定三维格点场的水平范围、水平分辨率以及高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr；其中，通过对所有
组网天气雷达探测的经度范围和纬度范围分别进行比对来确定初始天气雷达网三维格点
场的水平范围，所述水平范围包括经度间距范围和纬度间距范围，所述经度间距范围为探
测经度最大的雷达与探测经度最小的雷达之间的距离值、探测经度最大的雷达的探测半径
和探测经度最小的雷达的探测半径之和，所述纬度间距范围为探测纬度最大的雷达和探测
纬度最小的雷达之间的距离值、探测纬度最大的雷达的探测半径和探测纬度最小的雷达的
探测半径之和；所述水平分辨率、高度范围、等距离高度hs和空间分辨率hr由用户或系统设
置。

[0150] 所述等高面上覆盖信息标识单元被配置为执行如下步骤：

[0151] 格点转换步骤：根据设定的高度范围，获取设定高度Z上等距离高度hs上的所有格点，对于其中任意格点Pt，获取格点Pt的坐标(Xt,Yt,Zt),其中，t=1,2,……,T，T为格点总
数，Xt为纬度，Yt为经度，Zt为高度；通过雷达波束传播和大圆几何学理论确定格点Pt在雷
达极坐标系中的极坐标位置(rt,θt,φt)，其中rt为斜距，θt为方位角，φt为俯仰角；

[0152] 标识步骤：对前述任意格点Pt，逐个将(rt,θt,φt)与单个雷达的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rt,θt,φt)在探测范围内时将该格点Pt标识为雷达覆盖
点，否则将该格点标识为盲点；遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对格点进行标识后，
获取每一个格点的雷达覆盖数量，当格点有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当
格点无雷达覆盖时标识为盲点。

[0153] 所述等高度层间覆盖信息标识单元被配置为执行如下步骤：

[0154] 基于单个雷达，根据设定的高度范围，获取设定高度Z上空间分辨率hr上的所有格点，对于其中任意格点Pj，获取格点Pj的坐标(Xj,Yj,Zj)并进行坐标转换，得到对应的极坐
标位置(rj,θj,φj),其中，j=1,2,……,m，m为格点总数；将 (rj,θj,φj)与前述单个雷达
的方位、仰角、波束宽度和距离信息进行匹配，判断(rj,θj,φj)在探测范围内时将该格点
Pj标识为雷达覆盖点，否则将该格点标识为盲点；

[0155] 将任意两个相邻等距离高度之间的高度区间视为一个层Lq，Lq表示第q层，q取值为大于等于1的整数；根据设定高度Z，对等距离高度hs上的格点Pt与空间分辨率hr的格点
Pj进行匹配，将高度一样的格点标记为重复格点；以及获取设定高度Z上的所有层，对于每
一个层Lq，计算该层Lq对应的格点数，所述格点数等于该层对应的等距离高度hs上格点数
与对应的空间分辨率hr上格点数的总和去重后的数值，判断层Lq对应的格点是否均为盲
点，如果均为盲点则将该层Lq标记为盲点，否则只要有任意一个格点为雷达覆盖点则将该
层Lq标记为雷达覆盖点；

[0156] 遍历天气雷达网中所有雷达依上述方法对层进行标识后，获取每一层的雷达覆盖数量，当层有一个或多个雷达覆盖时标识为雷达覆盖点，当层无雷达覆盖时标识为盲点。

[0157] 其它技术特征参见在前实施例的描述，在此不再赘述。

[0158] 在上面的描述中，本发明的公开内容并不旨在将其自身限于这些方面。而是，在本公开内容的目标保护范围内，各组件可以以任意数目选择性地且操作性地进行合并。另外，
像“包括”、“囊括”以及“具有”的术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他
性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合
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定成那样。本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利
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