气象雷达回波显示方法、装置、设备及存储介质
文献发布时间:2023-06-19 10:27:30
技术领域
本发明实施例涉及气象雷达观测技术领域,尤其涉及一种气象雷达回波显示方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
气象预报一直是一项关乎民生的重要工作,气象雷达作为专门用于大气探测的雷达,在气象预报方向有着广泛的应用前景。气象雷达通过向外发射电磁波,并接收经大气及其悬浮物散射而返回的气象雷达回波,根据气象雷达回波的不同特征,可得到不同降水系统中的粒子运动信息和湍流强度。因此,分析气象雷达回波是临近气象预报的重要应用手段。
目前,所有气象领域的研究工作大多在二维空间中执行,针对气象雷达回波的显示常包括平面的着色显示,以及针对可以显示不同高度层的雷达回波面进行显示。上述方法无法令研究人员直观的从三维空间观察气象雷达回波的强度,在研究过程中,需要具有一定观测、分析能力和经验的专业人员才能够从获取的气象雷达回波数据中得到有效信息。使得基于现有技术实现的气象雷达回波显示方式存在不够形象,不够直观的问题。
发明内容
本发明提供一种气象雷达回波显示方法、装置、设备及存储介质,以使获取到的气象雷达回波可通过三维空间进行显示,并对其中重点信息进行突显以得到更直观、更形象的显示结果。
第一方面,本发明实施例提供了一种气象雷达回波显示方法,包括:
获取气象雷达的回波数据;
根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;
根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;
确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。
第二方面,本发明实施例还提供了一种气象雷达回波显示装置,该气象雷达回波显示装置包括:
回波数据获取模块,用于获取气象雷达的回波数据;
颜色信息确定模块,用于根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;
光线确定模块,用于根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;
颜色显示模块,用于确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。
第三方面,本发明实施例还提供了一种设备,设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现如本发明任意实施例中提供的气象雷达回波显示方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例提供的气象雷达回波显示方法。
本发明实施例通过获取气象雷达的回波数据;根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。通过采用上述技术方案,将获取到的气象雷达的回波数据映射至预设空间模型中,根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中的各第一像素点确定通过各像素点的光线,以及各第一像素点在用于显示气象雷达回波强度的屏幕上的投影坐标,确定各第一像素点对应的光线中符合预设回波条件的第二像素点,将根据该第二像素点的回波数据确定的颜色信息对应的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标,以使得用户可在展示气象雷达回波强度的屏幕上获取到重点突出的、以三维图像进行展示的气象雷达回波信息。解决了气象雷达回波数据在二维空间下展示不够形象、直观的问题,并使得以三维图像进行展示的气象雷达回波数据中重点信息可以得到突出展示,提高了气象雷达回波在临近天气预报应用中的实用性和准确性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种气象雷达回波显示方法的流程图;
图2是本发明实施例二中的一种气象雷达回波显示方法的流程图;
图3是本发明实施例二中的一种根据各灰度图和回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息的流程示例图;
图4是本发明实施例二中的一种光线与预设空间模型相对关系的示例图;
图5是本发明实施例三中的一种气象雷达回波显示装置的结构示意图;
图6是本发明实施例四中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种气象雷达回波显示方法的流程图,本实施例可适用于将获取到的气象雷达回波数据以三维图像形式显示的情况,该方法可以由气象雷达回波显示装置来执行,该气象雷达回波显示装置可以由软件和/或硬件来实现,该气象雷达回波显示装置可以配置在计算设备上,具体包括如下步骤:
S101、获取气象雷达的回波数据。
在本实施例中,气象雷达可理解为一种专门用于大气探测的雷达,为主要用于警戒和预报、小尺度天气系统(例如台风和暴雨云系等)的探测工具之一。气象雷达回波可理解为由气象雷达发射后,经大气及其悬浮物散射而返回的被雷达天线所接收的电磁波数据。示例性的,气象雷达可为工作在30-3000兆赫频段的气象多普勒雷达,本发明实施例对此不进行限制。
进一步地,由于大气中存在雨滴、云滴、冰晶、雪花、冰雹、尘埃以及折射率分布很不均匀的空气等使得电磁波散射的成分,且对于不同的降水系统,气象雷达回波具有不同的特征,由于散射元之间存在相对位移,由散射元反射的气象雷达回波具有不同相位,这些波在雷达天线处叠加的结果,造成了接收到回波的随机起伏。针对起伏参数进行分析,即可得到关于粒子的运动信息以及气象雷达测量空间的湍流强度,进而可将气象雷达的回波数据应用于临近气象预报中。
具体的,获取气象雷达天线接收得到的回波数据。可选的,回波数据中包含回波强度以及回波产生的位置信息,其中,上述位置信息中包含用以表征回波数据产生位置的高度信息,该高度信息可理解为在该高度处雷达发送的电磁波与大气中某些成分发生散射,进而生成回波被雷达天线接收,即在该高度处可能存在影响气象的某些物质。
S102、根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息。
在本实施例中,预设空间模型可理解为在三维场景中用以表征气象雷达探测空间的虚拟模型。可选的,预设空间模型可为立方体模型。
具体的,根据回波数据中的位置信息将回波数据等比例映射至预设空间模型中,使得各回波数据与预设空间模型中各空间位置坐标对应的点一一对应,并根据各空间位置坐标所对应回波数据中的回波强度,基于预设的回波强度与颜色对应关系,确定预设空间模型中各空间位置坐标对应的颜色信息。进一步地,回波强度与颜色对应关系可通过预设变换函数给出,即可将回波强度对应至一个渐变色带上,以获取不同雷达强度对应的颜色值。
S103、根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点。
其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间。
在本实施例中,预设观察点可理解为预先假设人眼或照相机等透过屏幕对预设空间模型进行观察的点。预设空间模型的展示面可理解为由预设观察点透过屏幕可观察到的预设空间模型上的可视区域。第一像素点可理解为组成上述预设空间模型上的可视区域的各像素点。光线可理解为以预设观察点为顶点的,经过第一像素点并穿过预设空间模型的射线。投影坐标点可理解为预设观察点与第一像素点连线与屏幕的交点。
具体的,针对预设空间模型的展示面上的任意一个第一像素点,根据预设观察点位置信息中的预设观察点空间位置坐标,以及第一像素点对应的第一像素点空间位置坐标,确定预设观察点与第一像素点的连线,并将该连线以连线延伸方向经第一像素点向预设空间模型内部延伸,将延伸得到的穿过预设空间模型的射线确定为第一像素点对应的光线。根据确定的预设观察点与第一像素点连线与屏幕的交点,确定该交点为第一像素点投射在屏幕上的投影坐标点,并确定该交点在屏幕上的坐标信息作为投影坐标点的坐标信息。
本发明实施例中,根据预设观察点位置信息以及预设空间模型中展示面上的第一像素点的空间位置坐标,确定该第一像素点在空间模型中对应的光线,可进一步确定该第一像素点的光线上各点的回波数据,进而提供选择更适宜显示于预设空间模型的展示面的回波数据的可能性,避免在通过三维图像展示时仅能对外围数据进行着色展示,而导致生成的显示结果不符合预期的问题。
S104、确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。
在本实施例中,预设回波条件可理解为根据用户需求预期确定的,对回波数据中回波强度进行筛选的条件。示例性的,在进行临近天气预报时,需要更加关注气象雷达回波中的强回波区域以及其上的关注点,则预设回波条件可设置为回波强度最大,进以突出显示最大雷达回波强度在三维空间的显示区域,预设回波条件可在进行显示前进行预先设置,本发明实施例对此不进行限制。
具体的,针对各光线中各像素点所对应的回波数据的回波强度,确定各回波强度中满足预设回波条件的回波强度,并将该回波强度所对应的像素点确定为该光线中的第二像素点,根据第二像素点的空间位置坐标确定其在预设空间模型中对应的颜色信息,将该颜色信息对应的颜色作为该第二像素点对应的第一像素点的颜色,并将该颜色显示于该第一像素点在屏幕上的投影坐标点上。进一步地,当所有第一像素点对应的投影坐标点均已显示确定出的颜色时,即可在屏幕上对渲染后的气象雷达回波数据进行三维展示。
进一步地,针对本发明实施例提供的将气象雷达回波数据进行三维展示的方法,虽然现有技术中存在通过开放图形库方法使用三角片面绘制对气象雷达回波进行渲染,以实现其三维图形的展示,但其也仅能针对不同高度层的雷达回波面的外围数据进行着色显示,难以得到符合临近气象预报需求的显示结果。
本实施例的技术方案,通过获取气象雷达的回波数据;根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。通过采用上述技术方案,将获取到的气象雷达的回波数据映射至预设空间模型中,根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中的各第一像素点确定通过各像素点的光线,以及各第一像素点在用于显示气象雷达回波强度的屏幕上的投影坐标,确定各第一像素点对应的光线中符合预设回波条件的第二像素点,将根据该第二像素点的回波数据确定的颜色信息对应的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标,以使得用户可在展示气象雷达回波强度的屏幕上获取到重点突出的,以三维图像进行展示的气象雷达回波信息。解决了气象雷达回波数据在二维空间下展示不够形象、直观的问题,并使得以三维图像进行展示的气象雷达回波数据中重点信息可以得到突出展示,提高了气象雷达回波在临近天气预报应用中的实用性和准确性。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种气象雷达回波显示方法的流程图,本发明实施例的技术方案在上述各可选技术方案的基础上进一步优化,通过将气象雷达采集的回波数据转换为对应高度的灰度图,进而根据灰度图将回波数据映射至预设空间模型中,更好的利用了计算机显卡的计算性能,提高了计算效率,根据预设观察点位置预设空间模型展示面中各第一像素点确定第一像素点在预设空间模型中对应的光线,进而通过光线中的回波数据确定第一像素点在屏幕上的显示颜色,使得以三维图像进行展示的气象雷达回波数据中重点信息可以得到突出展示,提高了于屏幕进行展示的三维图像的实用性和准确性。具体包括如下步骤:
S201、获取气象雷达的回波数据。
S202、获取回波数据中的高度信息。
具体的,获取到的气象雷达的回波数据中包含回波强度以及回波在何处产生的位置信息,且位置信息中包含回波产生位置的高度信息,以及在该高度平面内回波产生的平面位置坐标信息。
S203、根据高度信息确定回波数据中高度相同的回波数据,并根据高度相同的回波数据生成对应高度的灰度图。
在本实施例中,灰度图(Gray Scale Image)可理解为用灰度表示的图像,其中,灰度可理解为将白色和黑色之间按对数关系分为的若干等级,灰度具体可分为256阶。进一步地,灰度图中的灰度值可与数据强度等形成对应关系,可用以表征不同点上的数据强度。
具体的,可以将气象雷达天线接收到的回波数据按照其中的高度信息进行分组,将高度相同的回波数据分为一组,并根据组内各回波数据中的平面位置坐标信息确定该高度平面内各点的回波强度,根据预设的回波强度与灰度值间的映射关系,确定该高度平面内各点的灰度值,进而生成对应该高度的灰度图。
示例性的,针对气象雷达天线接收到的探测范围内的各回波数据,可按照每隔50米的高度对回波数据进行分组,构成对应该高度下的断层数据的灰度图,其中,断层数据为同一高度下的回波数据,也即当气象雷达采集的回波数据高度范围为距离地面250米-6750米间时,断层数据可理解为距离地面300米、350米、500米等高度层上的数据,而无需对300-350间的回波数据进行灰度图生成,灰度图的分辨率可为512*512,也可根据实际状况进行设置,本发明实施例对此不进行限制。其中,灰度图的灰度值与回波数据中的回波强度存在映射关系,假设回波强度的范围为0-70,则将该范围映射至0-255的灰度值范围内,进而确定灰度图上各点对应的灰度值。
进一步地,在根据高度相同的回波数据生成对应高度的灰度图之后,若灰度图的数量大于一,则将各灰度图进行分组,分组的组数大于等于一;将各组内的灰度图依高度次序进行拼接,并将拼接后的拼接图作为各组对应的灰度图。
具体的,由于在进行后续图像渲染处理时,每处理一张图像就需要做一次处理准备,故当生成的灰度图数量大于一时,可针对灰度图进行分组,并将各组内的灰度图拼接成一张灰度图,以减少需要进行处理准备的次数,其中,各组内对灰度图的拼接可依据各灰度图对应的高度次序完成。示例性的,假设灰度图数量为128张,分辨率为512*512,则可将灰度图分为两组,依据组内灰度图对应的高度信息,依据预设高度拼接条件对组内灰度图进行拼接,其中,预设高度拼接条件可为由低到高的拼接条件,使上述灰度图生成两张分辨率为4096*4096的灰度图,其中,具体分组情况以及最终各组生成灰度图的分辨率与当前数据处理上限相关,本发明实施例对此不进行限制。
本发明实施例中,将气象雷达获取的回波数据依高度信息转化为灰度图,利用了计算机显卡的计算性能,相较于完全使用计算机的CPU计算具有更好的数据处理性能以及处理效率,同时将多张灰度图拼接为一张更大的图像,再传递至计算机显卡,减少了数据传递的次数,减少了显卡读取数据的次数,提高了计算速度和响应性能,提高了针对相同数量回波数据处理的效率。
S204、根据各灰度图和回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息。
具体的,根据各灰度图对应的高度信息将各灰度图等比例进行缩放并映射至预设空间模型中,针对灰度图对应的回波数据进行插值处理确定预设空间模型中各空间位置坐标对应的回波强度,进而根据预设的回波强度与颜色的映射关系确定各空间位置坐标对应的颜色信息。
进一步地,图3为本发明实施例提供的一种根据各灰度图和回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息的流程示例图,具体包括如下步骤:
S2041、根据预设空间模型的尺寸对各灰度图进行缩放。
具体的,根据预设空间模型的平面尺寸大小对各灰度图大小进行缩放,使得各灰度图中的平面坐标点位置与预设空间模型中的平面坐标相对应。
S2042、根据各灰度图对应的高度将各灰度图和各灰度图对应的回波数据映射至预设空间模型中,并确定预设空间模型中各空间位置坐标对应的回波数据。
具体的,根据各灰度图对应的高度确定高度最高与最低的灰度图,并将其分别映射至预设空间模型中的顶部和底部,进而将其余灰度图按照对应的高度以及根据最高与最低灰度图确定的高度比例将灰度图以及其对应的回波数据映射至预设空间模型中,即相当于确定出预设空间模型中多个数据层对应的数据,进而根据各高度层灰度图对应的回波数据,通过插值方法确定预设空间模型中未映射灰度图的空间位置坐标对应的回波数据。
S2043、根据回波数据中的回波强度以及预设变换函数确定各空间位置坐标对应的颜色信息。
具体的,根据各空间位置坐标对应的回波数据中的回波强度,通过预设变换函数确定该回波强度对应的颜色,并将其确定为该空间位置坐标对应的颜色信息。可选的,可通过将回波强度值对应到一个渐变色带上,以获取不同回波强度对应的颜色值,该颜色值可通过RGB值表示,也可通过其他方式进行确定表示,本发明实施例对此不进行限定。
S205、根据预设观察点位置信息与预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中的光线延伸方向。
具体的,根据预设观察点位置信息确定预设观察点的空间位置坐标,将预设观察点对应的空间位置坐标与第一像素点对应的空间位置坐标相连确定出一条连线,并将由预设观察点向第一像素点连线的延伸方向确定为对应第一像素点在预设空间模型中生成光线的光线延伸方向。
S206、根据各第一像素点的空间位置坐标和光线延伸方向,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线结束点。
具体的,将第一像素点的空间位置坐标作为光线在预设空间模型中的起始点,以该点为端点向光线延伸方向进行延长生成射线,直到生成的射线穿过预设空间模型的另一面,将射线与预设空间模型面的交点确定为第一像素点在预设空间模型中对应的光线结束点。
S207、根据各第一像素点的空间位置坐标和光线结束点,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线。
具体的,以第一像素点的空间位置坐标为光线起始点的空间位置坐标,将光线起始点的空间位置坐标与光线结束点的空间位置坐标相连,即可将上述生成的线段确定为对应第一像素点在预设空间模型中对应的光线。
S208、根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定预设观察点与各第一像素点的连线。
具体的,根据预设观察点位置信息确定预设观察点的空间位置坐标,将预设观察点对应的空间位置坐标与第一像素点对应的空间位置坐标相连确定对应该第一像素点的连线。
S209、将各连线与屏幕的交点确定为各第一像素点在屏幕上的投影坐标点。
具体的,由于屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间,则预设观察点与预设空间模型的展示面上的第一像素点的连线必然与屏幕存在交点,进一步地,可将连线与屏幕的交点确定为与连线相对应的第一像素点在屏幕上的投影坐标点,该投影坐标点可用以向用户显示第一像素点对应的信息。
S210、将各光线中回波强度最大的像素点确定为第二像素点。
具体的,获取各第一像素点对应光线中各像素点的回波数据,进而确定各光线中各像素点的回波强度,将各像素点中回波强度最大的点确定为该光线中对应的第二像素点,也即为该光线对应的第一像素点所对应的第二像素点,第一像素点,光线与第二像素点间存在一一对应关系。
S211、获取各第二像素点的空间位置坐标,并获取各空间位置坐标对应的颜色信息。
具体的,获取各第二像素点在预设空间模型中对应的空间位置坐标,并根据步骤S2043中确定的各空间位置坐标对应的颜色信息确定各第二像素点对应的颜色信息。
S212、将颜色信息对应的颜色显示于与第二像素点对应的第一像素点的投影坐标上。
具体的,由于各第二像素点与第一像素点存在一一对应关系,且第二像素点为第一像素点对应的光线内满足预设回波条件的像素点,即该第二像素点可理解为预设空间模型中希望将该像素点中包含的信息展示于屏幕上的像素点,由于第一像素点为预设空间模型展示面上的像素点,即为需要投射至屏幕展示给用户的像素点,则需将想要展示的第二像素点的信息展示于与第二像素点相对应的第一像素点的投影坐标上,进而实现对第二像素点信息的展示。
本发明实施例中,通过根据预设观察点信息与第一像素点在预设空间模型中构建光线,并对光线中各像素点对应的回波强度进行筛选得到对应于第一像素点的满足条件的第二像素点,并将第二像素点包含的颜色信息对应显示于第一像素点在屏幕上的投影坐标点上,实现了在同样回波数据获取情况下生成更符合用户需要的三维展示图像的目的,提高了根据气象雷达回波数据生成图像的实用性。
示例性的,图4为本发明实施例提供的一种光线与预设空间模型相对关系的示例图。其中,A点为预设观察点,f0-f4为预设空间模型展示面上的五个第一像素点,屏幕B位于预设观察点与预设空间模型展示面之间,由预设观察点A与各第一像素点分别进行连线,各连线与屏幕B的交点b0-b4即为第一像素点f0-f4在屏幕B上的投影坐标点,将各连线向穿过预设空间模型方向延伸,确定各第一像素点在预设空间模型另一侧对应的光线结束点,即f0-f4所对应的光线结束点分别为I0-I4,f0I0、f1I1、f2I2、f3I3和f4I4即为各第一像素点在预设空间模型内对应的光线,将f0I0、f1I1、f2I2、f3I3和f4I4内满足预设回波条件的像素点所对应的颜色信息对应显示于b0-b4上即可实现气象雷达强回波数据的三维空间显示。
本实施例的技术方案,通过将获取到的气象雷达回波数据转换为对应高度的灰度图,并根据灰度图将回波数据映射至对应的预设空间模型中,根据预设观察点与预设空间模型展示面上各第一像素点确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线,并将光线中符合预设回波条件的第二像素点信息对应显示于第一像素点的投影坐标点上,使得进行数据处理的过程中更好的利用了计算机显卡的计算性能,提高了计算效率,在进行三维图像展示时,更好的突出了各光线中的重点信息,使得用户可以更加直观的,更加形象的观测雷达回波三维图像上的突出显示区域,提高了气象雷达回波在临近天气预报应用中的实用性和准确性。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种气象雷达回波显示装置的结构示意图,该气象雷达回波显示装置包括:回波数据获取模块31,颜色信息确定模块32,光线确定模块33和颜色显示模块34。
其中,回波数据获取模块31,用于获取气象雷达的回波数据;颜色信息确定模块32,用于根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;光线确定模块33,用于根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;颜色显示模块34,用于确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。
本实施例的技术方案,解决了气象雷达回波数据在二维空间下展示不够形象、直观的问题,并使得以三维图像进行展示的气象雷达回波数据中重点信息可以得到突出展示,提高了气象雷达回波在临近天气预报应用中的实用性和准确性。
可选的,气象雷达回波显示装置还包括:
灰度图生成模块,用于获取回波数据中的高度信息;根据高度信息确定回波数据中高度相同的回波数据,并根据高度相同的回波数据生成对应高度的灰度图。
进一步地,灰度图生成模块,还用于若灰度图的数量大于一,则将各灰度图进行分组,分组的组数大于等于一;将各组内的灰度图依高度次序进行拼接,并将拼接后的拼接图作为各组对应的灰度图。
可选的,颜色信息确定模块32,具体用于:根据各灰度图和回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;根据预设空间模型的尺寸对各灰度图进行缩放;根据各灰度图对应的高度将各灰度图和各灰度图对应的回波数据映射至预设空间模型中,并确定预设空间模型中各空间位置坐标对应的回波数据;根据回波数据中的回波强度以及预设变换函数确定各空间位置坐标对应的颜色信息。
可选的,光线确定模块33,包括:
光线确定单元,用于根据预设观察点位置信息与预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中的光线延伸方向;根据各第一像素点的空间位置坐标和光线延伸方向,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线结束点;根据各第一像素点的空间位置坐标和光线结束点,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线。
投影坐标确定单元,用于根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定预设观察点与各第一像素点的连线;将各连线与屏幕的交点确定为各第一像素点在屏幕上的投影坐标点。
可选的,颜色显示模块34,具体用于:将各光线中回波强度最大的像素点确定为第二像素点;获取各第二像素点的空间位置坐标,并获取各空间位置坐标对应的颜色信息;将颜色信息对应的颜色显示于与第二像素点对应的第一像素点的投影坐标点上。
本发明实施例提供的气象雷达回波显示装置可执行本发明任意实施例所提供的气象雷达回波显示方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图,如图6所示,该设备包括处理器41、存储装置42、输入装置43和输出装置44;设备中处理器41的数量可以是一个或多个,图6中以一个处理器41为例;设备中的处理器41、存储装置42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
存储装置42作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的流量比对方法对应的程序指令/模块(例如,回波数据获取模块31,颜色信息确定模块32,光线确定模块33和颜色显示模块34)。处理器41通过运行存储在存储装置42中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的气象雷达回波显示方法。
存储装置42可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储装置42可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储装置42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种气象雷达回波显示方法,该方法包括:
获取气象雷达的回波数据;
根据回波数据确定预设空间模型中空间位置坐标对应的颜色信息;
根据预设观察点位置信息以及预设空间模型的展示面中各第一像素点的空间位置坐标,确定各第一像素点在预设空间模型中对应的光线以及在屏幕上的投影坐标点;其中,屏幕位于预设观察点与预设空间模型之间;
确定各光线中满足预设回波条件的第二像素点的空间位置坐标,并将第二像素点的空间位置坐标对应的颜色信息作为第一像素点的颜色显示于第一像素点对应的投影坐标点上。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的气象雷达回波显示方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
- 气象雷达回波显示方法、装置、设备及存储介质
- 气象雷达回波图预测方法、装置、计算机设备和存储介质