python雷达算法实现_基于Python的气象雷达工具包研究
基于Python的气象雷达工具包研究
眭超亚1, 唐毅谦1, 罗正华1, 曹文继2
【摘 要】 Py-ART(Python ARM Radar Toolkit)是一种基于Python的气象雷达数据处理工具包
,其提供了强大的数据处理与分析环境,包含了多种最新的气象雷达数据处理算法,支持不同气象
雷达数据格式的读取、可视化、校正及分析.在深入分析Py-ART基本原理和整体架构的基础上,对
Py-ART进行了详细探讨,并对气象雷达数据处理中常用的Py-ART模块进行了剖析,可促进Py-
ART的应用进程,提升气象雷达数据处理的能力.
【期刊名称】成都大学学报(自然科学版)
【年(卷),期】2018(037)003
【总页数】4
【关键词】 气象雷达;Python;雷达辐射测量;Py-ART
0 引 言
气象雷达的实时测量包含了大量数据,必须通过相应的处理才能获得有用的信息.在气象雷达的数据
处理前端,原始测量的电压数据必须通过数字信号处理算法,将其转换成对应时刻的频谱;而数据
处理的后端获得原始数据后,必须根据前期已知的情况对数据进行修正与控制,然后,利用对应的
相关算法来获取风速、风向、云的类型及降雨量的大小等气象参数.气象雷达数据的处理、校正与分
析涵盖了广泛的计算科学领域.气象雷达在采集数据的同时也完成了一定的数据预处理工作,后端的
服务器软件对大量的数据进行处理和分析.在气象雷达持续提供大量数据与信息的情况下,拥有灵活
可扩展的后端处理软件就显得十分重要.该后端软件需要满足不同类型用户的需求,包括从基本的数
据可视化到复杂数据处理算法的开发.理想情况下,该软件对常规数据可视化处理十分方便,同时
,可以对开发者提供更强大的可扩展功能.
Py-ART是一个可对气象雷达数据进行读取、可视化、校准和分析的软件包.Py-ART开始仅仅是为了
满足大气辐射测量气候研究机构的使用需求,目前,Py-ART已经发展成为一个基于Python的气象
雷达数据通用处理框架.该软件包建立在包括NumPy、SciPy、Matplotlib等强大的科学计算库之上
,同时,Py-ART可以利用Cython与C语言编写的雷达数据处理库进行交互,加速特定算法对计算
速度的要求.
1 Py-ART核心模块
Py-ART是一个基于Python的雷达数据处理软件包,该软件包的整体架构如图1所示.
图1 Py-ART整体框架
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