《海洋观测规范+第4部分：岸基雷达观测GBT+14914.4-2021》详细解读

《海洋观测规范第4部分：岸基雷达观测GB/T14914.4-2021》详细解读contents目录1范围规范性引用文件3术语和定义4高频地波雷达观测4.1观测项目及时次4.2一般规定contents目录4.3观测方法和要求4.4资料处理5X波段雷达观测5.1观测项目及时次5.2一般规定5.3观测方法和要求5.4资料处理contents目录附录A(资料性)高频地波雷达观测数据格式附录B(资料性)X波段雷达海浪海流数据格式011范围包括海浪、海流、海面风场等包括船舶、浮标、海冰等海面状态海上目标观测对象岸基雷达站点应选在具有代表性的海岸线上，能够覆盖较大的海域范围天气条件适用于各种天气条件下的海面观测，特别是恶劣天气下的观测观测环境能够提供24小时不间断的海面实时监测数据实时观测根据需求设定特定的观测时间段，获取该时间段内的海面状态数据定时观测观测时间数据处理与应用数据处理对观测数据进行预处理、质量控制和数据分析等数据应用为海洋科学研究、海洋灾害预警报、海上交通管理等领域提供数据支持和服务02规范性引用文件03《海洋调查规范》在进行岸基雷达观测时，如需进行现场调查或比对观测，应遵循海洋调查的相关规范。01《海洋观测规范》本部分作为《海洋观测规范》的第4部分，需遵循总规范中的各项原则和要求。02《雷达气象观测规范》岸基雷达观测涉及气象要素的探测，需参照雷达气象观测的相关规范。海洋观测相关标准与规范《雷达设备安全操作规范》操作岸基雷达设备时，应遵循设备安全操作规范，保障人员和设备安全。《电磁辐射防护规定》岸基雷达在工作过程中可能产生电磁辐射，需符合国家关于电磁辐射防护的相关规定。《雷达系统与技术要求》岸基雷达系统应符合国家关于雷达系统与技术的相关标准，确保设备的性能和可靠性。雷达系统与设备相关标准033术语和定义岸基雷达是一种安装在海岸线上，用于对海面目标进行探测、跟踪和识别的雷达系统。岸基雷达具有覆盖范围广、探测距离远、全天候工作等优点，是海洋观测和海上交通管理的重要手段。3.1岸基雷达特点定义雷达观测是利用雷达设备对海面目标进行探测、测量和记录的过程。定义雷达观测广泛应用于海洋环境监测、海上交通管理、海洋灾害预警等领域，为海洋科学研究和海上生产活动提供重要数据支持。应用3.2雷达观测海洋观测是指对海洋环境、海洋资源、海洋生态等进行系统、连续的观测和测量，以获取海洋相关信息和数据。定义海洋观测的目的是为了认识海洋、保护海洋、利用海洋，为海洋科学研究、海洋资源开发和海上生产活动提供基础数据和信息服务。目的3.3海洋观测定义数据处理是指对雷达观测数据进行预处理、分析、解释和可视化的过程。目的数据处理的目的是为了提取有用的海洋信息，为海洋科学研究和海上生产活动提供准确、可靠的数据支持。同时，通过数据处理还可以对雷达系统进行性能评估和优化。3.4数据处理044高频地波雷达观测利用高频段（3-30MHz）的电磁波沿海面绕射传播特性进行探测。通过分析回波信号获取海面状态信息，如海浪、海流等。具备超视距、大范围、全天候的监测能力。4.1高频地波雷达观测原理01020304发射机产生高频电磁波并向海面发射。接收机接收海面回波信号并进行处理。天线系统负责电磁波的发射和接收。控制系统对整个雷达系统进行控制和数据处理。4.2高频地波雷达系统组成海洋环境监测实时监测海浪、海流、海风等海洋环境参数。灾害预警对海啸、风暴潮等海洋灾害进行预警和监测。海上交通管理监测海上船舶航行情况，保障海上交通安全。军事应用用于海上目标探测、识别和跟踪等军事目的。4.3高频地波雷达观测应用优势超视距、大范围、全天候监测；低成本、易维护；可与其他海洋观测手段相结合，提高观测精度和效率。局限受电离层、天气和海面条件影响；对雷达系统硬件和软件要求较高；数据处理和解释相对复杂。4.4高频地波雷达观测优势与局限054.1观测项目及时次利用岸基雷达对海面风场进行实时观测，获取风向、风速等信息。海面风场观测通过岸基雷达监测海浪的高度、周期、方向等参数，为海洋气象预报和海洋灾害预警提供数据支持。海浪观测利用岸基雷达对海流进行观测，获取海流速度、方向等信息，为海洋环境研究和海洋工程设计提供基础数据。海流观测通过岸基雷达实时监测海面油污情况，及时发现并处理海上溢油事故，保护海洋生态环境。海面油污监测观测项目123根据海洋观测规范要求，岸基雷达应进行定时、定点的常规观测，确保数据的连续性和准确性。常规观测在特殊天气或海洋环境下，如台风、风暴潮等恶劣天气条件下，应加密观测频次，以获取更为详细的海洋环境信息。加密观测在发生海上突发事件或进行海洋应急响应时，岸基雷达应根据需要进行应急观测，为事件处理提供及时、准确的数据支持。应急观测观测时次064.2一般规定观测设备和仪器岸基雷达系统应具备高分辨率、高稳定性和可靠性的雷达设备，能够实时监测海洋表面状态。辅助观测仪器包括风向风速仪、温湿度计、气压计等，用于获取气象参数，辅助雷达观测。应选在具有代表性、便于长期连续观测的岸基位置，避开遮挡物和干扰源。观测站点选择根据实际需要确定观测时段，确保数据的连续性和有效性。观测时间观测环境和条件雷达系统校准定期对雷达系统进行校准，确保观测数据的准确性。数据采集和处理采用自动化数据采集系统，实时记录和处理雷达回波信号，提取海洋表面信息。观测程序和方法观测记录和报告详细记录观测时间、地点、仪器状态、天气状况等信息。观测数据记录定期编制观测报告，包括数据统计分析、异常现象描述等内容，为海洋科学研究和应用提供基础资料。观测报告编制074.3观测方法和要求实时观测岸基雷达应实时进行海洋表面观测，包括海浪、海流、海风等要素的监测。数据处理对观测数据进行实时处理，提取海浪、海流等参数，并生成观测报告。远程控制岸基雷达应具备远程控制功能，方便观测人员进行远程操作和维护。观测方法岸基雷达应安装在具有稳定电力供应、良好通信条件和适宜观测高度的地点。观测环境根据实际需要确定观测时段，但应保证观测的连续性和完整性。观测时段观测数据应真实、准确、可靠，符合相关标准和规范的要求。数据质量在观测过程中，应确保人员和设备的安全，采取必要的安全措施。安全保障观测要求084.4资料处理原始数据检查对接收的原始雷达数据进行完整性、准确性和一致性检查。数据预处理包括去除噪声、干扰信号和无效数据等，以提高数据质量。数据后处理对预处理后的数据进行进一步的分析和处理，如海浪谱分析、海流提取等。4.4.1数据质量控制数据格式转换将不同格式的数据转换为统一的标准格式，便于存储和管理。数据存储与备份采用可靠的存储介质和备份策略，确保数据的安全性和可恢复性。数据查询与检索提供高效的数据查询和检索功能，方便用户快速获取所需数据。4.4.2数据归档与管理根据用户需求，制作海浪、海流等海洋环境参数的数据产品。数据产品制作对数据产品的准确性、可靠性和完整性进行审核，确保数据产品的质量。数据产品审核通过网站、FTP等方式向用户提供数据产品下载服务，满足不同用户的需求。数据产品发布4.4.3数据产品制作与发布095X波段雷达观测观测原理利用X波段雷达发射和接收电磁波，通过测量回波时间、频率、相位等参数来获取海面状态信息。X波段雷达具有较高的分辨率和穿透性强，能够捕捉到更细微的海面变化。VS包括发射机、接收机、天线、信号处理器等部分，用于产生和接收雷达信号。数据采集与处理系统对雷达回波信号进行实时采集、处理和分析，提取海面状态信息。X波段雷达系统观测设备安装与调试实时观测数据处理与分析结果输出观测流程01020304选定合适的观测站点，安装雷达设备并进行调试，确保设备正常运行。启动雷达系统，进行实时海面状态观测，记录雷达回波数据。对采集到的雷达回波数据进行处理和分析，提取海面风速、风向、波高、波周期等参数。将观测结果以图表或报告的形式输出，为海洋气象预报、海洋灾害预警等提供数据支持。观测环境的影响注意观测环境对雷达回波的影响，如天气条件、海况等，避免干扰因素对观测结果的影响。数据质量控制对观测数据进行质量控制，剔除异常值和错误数据，确保观测结果的准确性和可靠性。雷达设备的维护和保养定期对雷达设备进行维护和保养，确保设备的稳定性和可靠性。观测注意事项105.1观测项目及时次观测项目海面风场观测利用岸基雷达对海面风场进行实时监测，获取风向、风速等信息。海浪观测通过岸基雷达监测海浪的高度、周期、方向等参数，为海洋气象预报和海洋工程提供数据支持。海流观测利用岸基雷达对海流进行观测，获取海流速度、方向等信息，为海洋环境监测和海洋科学研究提供数据支撑。根据海洋气象和海洋环境的变化特点，制定常规观测时次，如每日定时观测、每周观测等。常规观测时次在海洋气象和海洋环境发生显著变化时，如台风、风暴潮等极端天气条件下，需要加密观测时次，以获取更加准确的数据和信息。加密观测时次根据具体需求和科研目的，可以自定义观测时次，以满足特定条件下的数据获取需求。自定义观测时次观测时次115.2一般规定应具备高分辨率、高稳定性和可靠性的雷达设备，能够实时、准确地获取海洋表面信息。包括风向风速仪、温湿度计、气压计等，用于辅助雷达观测，提供更为全面的海洋环境数据。岸基雷达系统辅助观测仪器5.2.1观测设备和仪器观测地点应选择具有代表性、便于安装雷达设备和仪器、且受干扰较小的地点进行观测。观测时间应根据实际需要和海洋环境变化情况，合理安排观测时间，确保数据的连续性和有效性。5.2.2观测环境和条件观测人员应具备海洋观测相关知识和技能，熟悉雷达设备和仪器的操作和维护。0102观测要求应严格按照规定的观测方法和流程进行观测，确保数据的准确性和可靠性。同时，应做好观测记录和数据处理工作，及时上报观测结果。5.2.3观测人员和要求数据处理应采用专业的数据处理软件和方法，对观测数据进行处理和分析，提取有用的海洋环境信息。数据管理应建立完善的数据管理制度和流程，确保数据的安全性、完整性和可追溯性。同时，应做好数据备份和归档工作，方便后续的数据分析和应用。5.2.4数据处理和管理125.3观测方法和要求确认岸基雷达设备状态良好，具备正常观测条件。对观测区域进行预先设定，包括观测范围、距离分辨率、角度分辨率等参数。根据观测需求，设定合适的观测时间和观测频率。5.3.1观测前准备03对观测过程中出现的异常情况进行记录和处理，如设备故障、数据异常等。01保持岸基雷达设备的稳定运行，确保数据连续、准确记录。02对观测数据进行实时处理和分析，提取海面目标信息，如船只、海浪等。5.3.2观测过程对观测数据进行整理、归档和备份，确保数据的安全性和可追溯性。对观测结果进行分析和评估，提取有价值的信息，如海面目标活动规律、海浪统计特征等。根据观测结果，对岸基雷达设备的性能和观测方法进行优化和改进，提高观测效果和质量。5.3.3观测后处理观测过程中应遵守相关安全规定，确保人员和设备的安全。观测过程中应避免对雷达设备进行无关操作，以免影响观测效果。观测过程中应密切关注天气和海况变化，及时调整观测策略。5.3.4注意事项135.4资料处理原始数据检查去除或修正异常值、噪声等不符合质量要求的数据。数据清洗数据格式转换将原始数据转换为标准格式，便于后续处理和分析。对接收到的岸基雷达原始数据进行完整性、一致性和准确性检查。5.4.1数据预处理根据雷达回波信号生成雷达距离像，反映海面目标的距离信息。雷达距离像生成通过多普勒处理等技术生成雷达速度像，反映海面目标的速度信息。雷达速度像生成采用图像增强技术改善图像质量，提高目标识别能力；将多个雷达图像融合处理，获取更全面的海面信息。图像增强与融合5.4.2图像生成与处理

5.4.3数据产品制作实时流数据产品生成实时雷达距离像、速度像等流数据产品，为海洋观测提供实时信息。长时间序列数据产品将历史雷达数据进行整合处理，生成长时间序列的雷达距离像、速度像等数据产品，为海洋科学研究提供数据支持。定制化数据产品根据用户需求定制特定区域、特定时段的雷达数据产品。数据质量检查对处理后的雷达数据进行质量检查，确保数据满足质量要求。质量评估指标制定数据质量评估指标，对数据质量进行量化评估。质量控制措施采取多种质量控制措施，如定期标定雷达设备、比对不同雷达数据等，确保数据质量稳定可靠。5.4.4质量控制与评估14附录A(资料性)高频地波雷达观测数据格式命名应包含观测站点、观测时间、观测设备类型等信息。命名应简洁明了，易于识别和管理。数据文件命名规则数据文件格式数据文件应采用标准的数据交换格式，如NetCDF、HDF5等。数据文件应包含必要的元数据，如观测站点信息、观测设备参数、数据处理方法等。每条数据记录应包含时间戳、观测