1.一种快速获取雷达组合反射率等值线数据的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)雷达三维扫描数据的归一化;
2)雷达组合反射率数据点结构的构建;
3)组合反射率图形数据网格构建;
4)组合反射率等值线构建;
其中,
1)雷达三维扫描数据的归一化:将雷达三维扫描数据的每一层都归一化为具有360条扫描线数据的标准层;归一化后雷达各扫描层对应方位角的扫描线数据上下位相对应;
2)雷达组合反射率数据点结构的构建:
第一,将最低仰角对应扫描层的某一个数据点P投影到地面上得到对应的点P0,点P处于该扫描层第j条扫描线的第i个位置,其中j表示扫描线对应的方位角的角度,j的取值范围是0≤j≤359且j为整数,i表示该扫描线上任意一个数据点,i的取值范围是1≤i≤该扫描线上的数据点个数且i为整数;
第二,在雷达扫描数据的每一层中搜索与点P具有相同方位角扫描线上具有相同位置索引的数据点并进行比较,把反射率数值最大点的反射率数值赋予点P;
第三,重复第一和第二步,对最低仰角对应扫描层中每一个数据点都进行相应处理,得到雷达组合反射率数据点结构;
3)对步骤2)得到的雷达组合反射率数据点结构中,相邻的两条扫描线上依次分别取相邻的第i、i+1位置的两点,共计四点作为顶点依次连接构建成一个四边形面片,进而构建所有四边形,得到所有四边形面片构成一个四边形网格;
4)对步骤3)中每个四边形面片连接一条对角线,将每个四边形面片分割成两个三角形,由此构成一个三角形网格;上述三角形网格中,各条相邻扫描线上距离雷达中心最远的两个数据点的连线构成三角形网格的边界;对于预设反射率因子集合中任一反射率因子Z,在三角形网格的边界上寻找到起始边,使反射率因子Z值在该起始边两个顶点的反射率数值之间,当起始边存在时,则先进行非闭合等值线搜索再进行闭合等值线搜索;当起始边不存在时,则进行闭合等值线搜索;得到反射率因子Z对应的等值线;重复上述步骤完成对预设的反射率因子集合中所有反射率因子对应的等值线搜索,获得雷达组合反射率等值线数据;
步骤4)中非闭合等值线搜索包含如下步骤:
A、根据从边界找到的起始边的两个顶点,通过插值计算出该起始边上与反射率因子Z值相等的点坐标,并加入到等值线的点集中,然后在起始边所处的三角形的另外两条边上寻找同样符合条件的新边,即Z值在该边两个顶点的反射率数值之间,把该新边作为当前起始边,对新边两个顶点进行插值计算得出该边上与反射率因子Z值相等的点坐标,将该点坐标加入等值线点集中,并将当前三角形从待搜索三角形中剔除;
B、找到与所述新边相邻的三角形,在该三角形的另外两条边中继续寻找同样符合条件的第二新边,即Z值在该边两个顶点的反射率数值之间,把符合条件的第二新边作为当前起始边,对第二新边两个顶点进行插值计算得出该边上与反射率因子Z值相等的点坐标,将该点坐标加入等值线点集中,并将当前三角形从待搜索三角形中剔除;
C、重复执行步骤B,直到找到的反射率因子Z值相等的点坐标位于边界上,一条非闭合等值线的等值线点集搜索完毕;将等值线的点集中的各点坐标顺次连接,形成一条非闭合等值线;
D、从未被剔除边界中继续搜索另一条起始边,重复步骤A‑C,直到边界中找不到这样的起始边后,完成反射率因子Z对应的所有非闭合等值线搜索;
步骤4)对于闭合等值线的搜索包含如下步骤:
a、从未被剔除三角形中搜索任意符合条件的边作为起始边,即反射率因子Z的数值在该起始边两个顶点的反射率数值之间,若找不到这样的起始边则结束闭合等值线搜索;若找到符合条件的起始边,进入下一步;
b、对找到的起始边两个顶点进行插值计算得出该边上与反射率因子Z值相等的点坐标,将该点坐标加入等值线点集中;然后在该起始边所处的任意一三角形的另外两条边上寻找同样符合条件的新边,即Z值在该边两个顶点的反射率数值之间,把该新边作为当前起始边,对新边两个顶点进行插值计算得出该边上与反射率因子Z值相等的点坐标,将该点坐标加入等值线点集中,并将当前三角形从待搜索三角形中剔除;
c、把该新边作为起始边寻找另外的三角形,在找到的三角形的另外两条边中继续寻找同样符合条件的第二新边,即Z值在该边两个顶点的反射率数值之间,把符合条件的第二新边作为起始边,对第二新边两个顶点进行插值计算得出该边上与反射率因子Z值相等的点坐标,将该点坐标加入等值线点集中,并将当前三角形从待搜索三角形中剔除;
d、重复执行c,直到找到的与反射率因子Z值相等的点坐标位于步骤A中找到的起始边上,则一条闭合等值线的等值线点集搜索完毕;将等值线点集中的各点坐标顺次连接,形成一条闭合等值线;
从未被剔除的三角形中继续搜索另一条起始边,重复步骤a‑c,直到找不到起始边,完成所有反射率因子Z对应的所有闭合等值线搜索。
2.根据权利要求1所述的快速获取雷达组合反射率等值线数据的方法,其特征在于:步骤1)中,将原始雷达扫描数据每一层都归一化为具有360条扫描线数据的标准层包含如下具体过程:在每一个扫描层中,以雷达天线位置为中心,以方位角0度构建第一条扫描线,每一个整数方位角构建一条扫描线,以此类推,第360条扫描线方位角位于为359度,构建360条扫描线;每个扫描线上的数据,再根据原始雷达反射率数据的各层扫描线数据,通过插值计算法得到构建的360条扫描线数据,由此完成雷达三维扫描数据的归一化处理。
3.根据权利要求2所述的快速获取雷达组合反射率等值线数据的方法,其特征在于:每一根扫描线数据的在线上的数据点空间间隔均为1公里。
4.根据权利要求1所述的快速获取雷达组合反射率等值线数据的方法,其特征在于:步骤4)中每个四边形面片由对角线剖分两三角形时,各三角形剖分方向一致。
5.根据权利要求4所述的快速获取雷达组合反射率等值线数据的方法,其特征在于:步骤4)中,对获得的组合反射率等值线根据其反射率因子Z值赋予相应颜色。