8天气雷达基数据标准格式

1、天气雷达基数据标准格式（版）1概述适用范围本格式规定了天气雷达基数据文件的结构、命名、单位和参数范围，我国各型号天气雷达 生成的基数据应符合本格式要求。本格式适用于基数据的传输、存储和服务。数据类型定义文中的数据类型定义均基于32位操作系统（如Linux/Windows ）,主要包括：? INT - 4字节整型? SHORT - 2字节整型? CHAR*N - N字节字符型? FLOAT - 4字节浮点类型，符合IEEE754规范? LONG - 8字节整型基数据结构基数据文件分为多个区块，每个区块描述一组信息。如站点配置块用来描述雷达站的信息, 包括经纬度、天线架设高度等。基数据可分为 公共

2、数据块 和径向数据块 两部分（整体结构见表 1-1 ），其中：公共数据块用于提供数据站点信息、任务配置等公共信息。（见第二章）径向数据块 用于存储天气雷达的探测资料，包括3个子块：径向头、径向数据头以及径向数据。（见第三章）表1-1基数据整体结构区块内容字节Common Block公共数据块GENERIC HEADER/用头32SITE CONFIGURATION点配置128TASK CONFIGURATIONS,256CUT #1 CONFIGURATION0描配置 #1CUT #N CONFIGURATION描配置 #N256256径向数据 块RadialBlockRadial 1第1个径

3、向RADIAL HEADERS 向头64MOMENT HEADER #1/向数据头 #1MOMENT DATA #秘向数据 #1MOMENT HEADER #K/fe数据头 #KMOMENT DATA #K/向数据 #K32 I32 IRadial M第M个径向注：N表示第Nf仰角；M表示第江径向；K表示第代数据类型，数据类型定义详见表2-7; I表示径向数据长度，参见表 3-1中的数据长度说明。2公共数据块公共数据块用于描述数据采集所需的参数，如雷达站点信息和任务配置参数等。详细描述 见表2-1。表2-1公共数据块列表BLOCK：块BYTE薜节REMARKS述GENERIC HEADfWI

4、头块32文件格式版本、文件类型等信息，见表 2-2SITE CONFIG占点配置128雷达站点信息，见表 2-3TASK CONFI任务配置256扫描任务配置，见表 2-4CUT CONFIG3 描配置256*N扫描配置信息，见表 2-5注：N表示第Nf扫描层，参见表2-5中的扫描层数说明通用头块通用头块用于标识文件的类别，内容主要包括文件格式版本、文件类型等信息，共32字节。见表2-2 。表2-2通用头块序号FIELD NAM序段名TYPE/BYTES类型/字节数UNIT单位RANGE范围REMARKS描述01Magic Number 魔术字INTN/A不适用0 x4D545352固定标志，

5、用来指示 雷达数据文件。02Major Version主版本号SHORTN/A不适用0-6553603Minor Version次版本号SHORTN/A不适用0-6553604Generic Type文件类型INTN/A不适用121 -基数据文件；2-气象产品文件；05Product Type产品类型INTN/A不适用1 100文件类型为1时此字 段无效。06Reserved保留字段16 BytesN/A不适用N/A站点配置块站点配置块 用于描述雷达站信息，共 128字节。详见表2-3。表2-3站点配置块序号FIELD NAME字段名称TYPE/BYTES 类型/字节数UNIT单位RANGE范

6、围REMARKS描述01Site Code站号CHAR*8N/A不适用ASCII站号具有唯一性，用 来区别不同的雷达 站，如Z901002Site Name 站点名称CHAR*32N/A不适用ASCII站点名称，如BeiJing03Latitude纬度FLOATDegree度雷达站天线所在位置 纬度04Longitude经度FLOATDegree度雷达站天线所在位置 经度05Antenna Height天线高度INTMeter米09000天线馈源水平时海拔 高度06Ground Height 地面高度INTMeter米09000雷达塔楼地面海拔高 度07FrequencyFLOATMHz999

7、,工作频率兆赫08BeamWidth Hori 水平波束宽度FLOATDegree度09BeamWidth Vert垂直波束宽度FLOATDegree度10RDA VersionRD版本号INTN/A不适用N/A雷达数据采集软件版 本号11Radar Type 雷达类型SHORTN/A不适用N/ASASBSCSAD 33 CA 34 CB 35 CC36 CCJ 37 CD12Reserved保留字段54 BytesN/A不适用N/A任务配置块任务配置块 提供雷达扫描任务一般信息，主要包括PPI、RH以及扇扫等， 共256字节。详见表2-4 。表2-4任务配置块序号FIELD NAME字段名称

8、TYPE 类别UNIT单位RANGE范围REMARKS描述01Task Name 任务名称CHAR*32N/A不适用ASCII任务名称，如VCP2102Task Description任务描述CHAR*128N/A不适用ASCII03Polarization Type极化方式INTN/A不适用14水平极化-垂直极化-水平/垂直同时-水平/垂直交替04Scan Type 扫描任务类型INTN/A不适用060 体扫单层PPI单层RHI-单层扇扫-扇体扫多层RHI- 手工扫描05Pulse Width脉冲宽度INTNanoseco nd 纳秒1 10000发射脉冲宽度06Scan Start Tim

9、e 扫描开始时间INTSecond秒0扫描开始时间为UT薪准 时间计数,1970年1月1 日0时为起始计数基准点07Cut Number扫描层数INTN/A不适用1 256根据扫描任务类型确定的 扫描层数08Horizontal Noise水平通道噪声FLOATdBm分贝毫瓦水平通道的噪声电平09Vertical Noise垂直通道噪声FLOATdBm分贝毫瓦垂直通道的噪声电平序号FIELD NAME字段名称TYPE类别UNIT单位RANGE范围REMARKS描述10Horizontal Calibration水平通道标定值FLOATdB分贝水平通道的反射率标定常 数11Vertical Ca

10、libration垂直通道标定值FLOATdB分贝垂直通道的反射率标定常 数12Horizontal NoiseTemperature 水平通道噪声温度FLOATK 开氏温标13Vertical NoiseTemperature 垂直通道噪声温度FLOATK 开氏温标14ZDR CalibrationZDRf定偏差FLOATdB分贝15PHIDP Calibration差分相移标定偏差FLOATDegree度16LDR Calibration系统LDRK定偏差FLOATdB分贝-60 017Reserved保留字段40 BytesN/A不适用N/A扫描配置块扫描配置块 提供具体扫描配置信息，每

11、扫描配置块由256字节组成。详见表 2-5。对于扫描任务来说，通常包括不止一个仰角或方位角，多个扫描的配置块依次排列在任务 配置块后面。表2-5扫描配置块序号FIELD NAME字段名称TYPE类型UNIT单位RANGE范围REMARKS描述01Process Mode处理模式INTN/A不适用121 - PPP2 - FFT02Wave Form 波形类别INTN/A不适用060CS连续监测CD连续多普勒CDX多普勒扩展Rx TestBATCHtt模式Dual PRF 双PRF- Staggered PRT 参差 PRT03PRF #1脉冲重复频率1FLOATHz赫兹1 3000对于Batc

12、h、双PRFF口参差PRT!式，表布局prF直。对于其它单prfi式，表示唯一的 PRFFto04PRF #2脉冲重复频率2FLOATHz赫兹1 3000XBatch、双 PR中口参差 PRT1 式，表不低prF直。对其它单prF1式，无效。05Dealiasing Mode 速度退模糊方法INTN/A不适用141单 PRF2 -双PRF3:2模式3 -双PRF4:3模式4 -双PRF 5:4模式06Azimuth 方位角FLOATDegree度RHI模式的方位角07Elevation俯仰角FLOATDegree度PPI模式的俯仰角序号FIELD NAME字段名称TYPE类型UNIT单位RAN

13、GE范围REMARKS描述08Start Angle起始角度FLOATDegree 度PPI扇扫的起始方位角，或 RHI 模式的高限仰角09End Angle 结束角度FLOATDegree度PPI扇扫的结束方位角，或RHI 模式的低限仰角10Angular Resolution 角度分辨率FLOATDegree度径向数据的角度分辨率，仅用 于PPI扫描模式11Scan Speed 扫描速度FLOATDeg/sec 度/秒PPI扫描的方位转速，或 RHI扫 描的俯仰转速12Log Resolution强度分辨率INTMeter米1-5,000强度数据的距离分辨率13Doppler Resolu

14、tion多普勒分辨率INTMeter米1-5,000多普勒数据的距离分辨率14Maximum Range#1最大距离1INTMeter米1 500,000对应脉冲重复频率1的最大可 探测距离15Maximum Range#2 最大距离2INTMeter米1 500,000对应脉冲重复频率2的最大可 探测距离16Start Range 起始距离INTMeter米1 500,000数据探测起始距离17Sample #1采样个数1INTN/A不适用2 512对应于脉冲重复频率1的采样 个数18Sample #2采样个数2INTN/A不适用2 512对应于脉冲重复频率2的采样个数19Phase Mod

15、e相位编码模式INTN/A不适用131 -固定相位2随机相位3SZ编码20Atmospheric Loss大气衰减FLOATdB/km分贝/千米双程大气衰减值，精度为小数 点后保留6位21Nyquist Speed 最大不模糊速度FLOATm/s米/秒0 100理论最大不模糊速度22Moments Mask数据类型掩码LONGN/A不适用00XFFFFFFFFFFFFFFFF以掩码的形式表示当前允许获 取的数据类型，其中：0不允许获取数据1 -允许获取数据。具体掩码定义见表2-623Moments Size Mask数据大小掩码LONGN/A不适用00XFFFFFFFFFF FFFFFF以掩码

16、形式表示每种数据类型字节数，其中：0 1个字节12个字节对应数据类型顺序同表 2-624Misc Filter Mask滤波设置掩码INTN/A不适用00XFFFFFFFF0 -未应用1 应用具体掩码定义见表2-725SQI ThresholdSQ门限FLOATN/A不适用26SIG ThresholdSIG门限FLOATdB分贝27CSR ThresholdFLOATdB序号FIELD NAME字段名称TYPE类型UNIT单位RANGE范围REMARKS描述CSR限分贝28LOG ThresholdLOG1限FLOATdB分贝29CPA ThresholdCPA1 限FLOATN/A不适用3

17、0PMI ThresholdPMI门限FLOATN/A不适用31DPLOG ThresholdPMI门限FLOATN/A不适用32Thresholds r阈值门限保留CAHR*4N/A不适用N/A保留字段33dBT MaskdBT控掩码INTN/A不适用00XFFFFFFFFdBTB据使用的质控门限掩 码，其中：0 -未应用1 -应用具体掩码位定义见表 2-834dBZ MaskdB姓控掩码INTN/A不适用00XFFFFFFFFdBZt据使用的质控门限掩 码，具体掩码位定义见表 2-8 , 其中：0-未应用1 -应用35Velocity Mask速度质控掩码INTN/A不适用00XFFFFF

18、FFF速度数据使用的质控门限掩 码，具体掩码位定义见表 2-8 , 其中：0-未应用1 -应用36Spectrum Width Mask 谱宽质控掩码INTN/A不适用00XFFFFFFFF谱宽数据使用的质控门限掩 码，具体掩码位定义见表 2-8 , 其中：0-未应用1 -应用37DP Mask 偏振量质控掩码INTN/A不适用00XFFFFFFFF偏振量数据使用的质控门限掩 码，具体掩码位定义见表 2-8 , 其中：0-未应用1 -应用38Mask Reserved质控掩码保留位12 BytesN/A不适用保留，用于标识质控方法39Scan Sync扫描同步标志INTN/A不适用保留，用于多

19、部雷达同步扫描 标识40Direction天线运行方向INTN/A不适用12仅对PPI模式有效1 -顺时针2 -逆时针41Ground ClutterClassifier Type 地物杂波图类型SHORTN/A不适用14所有数据不滤波全程滤波使用实时动态滤波图使用静态滤波图42Ground Clutter Filter Type 地物滤端类型SHORTN/A不适用050 -不滤波频域自适应滤波-固定宽带频域滤波器-可变宽带频域滤波器-可变最小方差频域滤波器IIR时域滤波43Ground Clutter Filter Notch Width 地物滤波宽度SHORTm/s米/秒序号FIELD N

20、AME字段名称TYPE类型UNIT单位RANGE范围REMARKS描述44Ground Clutter Filter Window 滤波窗口类型SHORTN/A不适用04滤波算法FFTW 口类型0矩形窗汉明窗- Blackman 窗自适应窗口-无45Reserved保留字段712 BytesN/A不适用N/A表2-6数据类型掩码定义DATA TYPE数据类型BIT(LSB)掩码比特位MOMENT数据类型REMARKS描述00Reserved数据标志，保留11dBT滤波前反射率(Total Reflectivity)22dBZ滤波后反射率(Reflectivity)33V径向速度(Doppler

21、 Velocity)44W谱宽(Spectrum Width )55SQI信号质量指数(Signal Quality Index )66CPA杂波相位一致性(Clutter Phase Alignment )77ZDR差分反射率(Differential Reflectivity)88LDR退偏振比(Liner Differential Ratio)99CC协相关系数(Cross Correlation Coefficient)1010DP差分相移(Differential Phase )1111KDP差分相移率(Specific Differential Phase)1212CP杂波可能性(

22、Clutter Probability)1313Reserved数据标志，保留1414HCL双偏振相态分类(Hydro Classification )1515CF杂波标志(Clutter Flag )1616SNRH水平通道信噪比(Horizontal Signal Noise Ratio)1717SNRV垂直通道信噪比(Vertical Signal Noise Ratio)18-3118-31Reserved数据标志，保留3232Zc订正后反射率(Corrected Reflectivity)3333Vc订正后径向速度(Corrected Doppler Velocity)3434Wc订

23、正后谱宽(Corrected Spectrum Width )3535ZDRc订正后差分反射率(Corrected Differential Reflectivity)表2-7滤波设置掩码定义BIT(LSB) 比特位/值FILTER滤波方法REMARKS描述0干扰过滤基于脉冲检查的干扰过滤算法1奇异点过滤奇异点过滤算法2一维反射率点杂波过滤对反射率数据使用的一维点杂波过滤3一维多普勒点杂波过滤对多普勒数据使用的一维点杂波过滤4二维反射率数据点杂波过滤对反射率数据使用的二维(3*3方位和距离)点杂波过滤5二维多普勒点杂波过滤对多普勒数据使用的二维(3*3方位和距离)点杂波过滤6-31保留表2-8

24、质控门限定义BIT(LSB) 比特位/值Threshold门限REMARKS描述0SQI信号质量指数1SIG天气信号强度2CSRP地物杂波与天气信号比率13LOG信噪比4CPA地物杂波相位稳定指数5PMI极化天气信号指数6DPLOG偏振量信噪比7-31Reserved保留3径向数据块径向头块径向头块提供数据状态、采集时间等信息，共64字节，t见表3-1。表3-1 径向头块序号FIELD NAME字段名称TYPE/BYTES类型/字节UNIT单位RANGE范围REMARKS描述01Radial State径向数据状态INTN/A不适用060-仰角开始1中间数据2-仰角结束3-体扫开始4一体扫结束

25、RHI开始RHI结束02Spot Blank消隐标志INTN/A不适用010-正常1 -消隐03Sequence Number序号INTN/A不适用165536每个体扫径向从1计数04Radial Number径向数INTN/A不适用1 1000每个扫描从1计数05Elevation Number仰角编号INTN/A不适用150仰角编号，每个体扫从1计数06Azimuth 方位角FLOATDegree度扫描的方位角度07Elevation仰角FLOATDegree度扫描的俯仰角度08Seconds秒INTSecond秒0径向数据采集的时间，UTC十 数的秒数，从1970年1月1日0 时开始计数09Microseconds微秒INTMicrosecond微秒0径向数据采集的时间除去UTC 秒数后，留下的微秒数10Length of data 数据长度INTBytes 字节1-100000