VB读取天气雷达标准格式基数据的方法.pdf

第期气 象 水 文 海 洋 仪 器N o 年月M e t e o r o l o g i c a l,H y d r o l o g i c a l a n dM a r i n e I n s t r u m e n t sJ u n 收稿日期:作者简介:程飞军(),男,大学,高级工程师主要从事气象灾害防御(雷电防护)工作通讯作者:黄琳(),女,大学,工程师主要从事防雷技术服务工作V B读取天气雷达标准格式基数据的方法程飞军(江西省上饶市气象局,上饶 )摘要:文章利用V i s u a lB a s i c(V B)语言编程,通过W i n A P I的C o p y M e m o r y函数,有效解决了V B读取新一代天气雷达(C I N R A D)标准格式基数据文件的二进制字节数据.为基层台站业务应用软件的适时升级,提供一种V B编程读取雷达基数据标准格式文件的方法.关键词:V B;天气雷达;标准格式;基数据;读取方法中图分类号:T P 文献标识码:A文章编号:X()M e t h o d so f r e a d i n go u t t h eb a s ed a t ao fs t a n d a r df o r m a t f r o mw e a t h e rr a d a rb yV BC h e n gF e i j u n(S h a n g r a oM e t e o r o l o g i c a lB u r e a uo fJ i a n g x i,S h a n g r a o )A b s t r a c t:T h i s p a p e r,b y u t i l i z i n g V i s u a lB a s i c(V B)l a n g u a g e p r o g r a mm i n g a n d C o p y M e m o r yf u n c t i o n so fW i n A P I,e f f e c t i v e l ys o l v e s t h eb i n a r yb y t ed a t ar e q u i r e df o rV Bt or e a do u t t h eb a s ed a t af i l eo f s t a n d a r df o r m a t f r o mn e wg e n e r a t i o no fw e a t h e r r a d a r(C I N R A D),p r o v i d i n gam e t h o dt or e a do u tb a s ed a t a f i l e so f s t a n d a r d f o r m a tb yV Bp r o g r a mm i n g,w h i c hc a nb eu s e d f o r t h e t i m e l yu p g r a d i n go f a p p l i c a t i o ns o f t w a r e f o rb a s i cs t a t i o no p e r a t i o n s K e yw o r d s:V B;w e a t h e r r a d a r;s t a n d a r df o r m a t;b a s ed a t a;r e a d o u tm e t h o d引言由于雷达硬件的升级,探测信息的增多,现有基数据格式已经不能满足应用需求.从 年对基数据格式存在问题的调研,到 年 天气雷达基数据和产品标准格式(试用)印发试行,随着气象雷达升级改造,基数据格式逐步统一为标准基数据格式.截至 ,中国天气雷达基数据标准格式完成了业务切换和单轨运行,天气雷达基数据格式统一为标准格式,这导致许多早期开发的应用软件无法适用标准格式从而无法正常使用.因此,研究编程读取雷达标准格式基数据的方法,对各地气象台(站)适时开发应用气象雷达探测数据和产品,提高防灾减灾能力具有十分重要的意义.标准格式基数据结构标准格式雷达基数据由公共数据块和径向数据块部分组成,具体参见 天气雷达基数据标准格式(v )表 基数据整体结构,标准格式的信息量更大,相较于各生厂商自定义的数据结构更复杂.公共数据块(C o mm o nB l o c k)分为通用头块(字节)、站点配置块(字节)、任务配置块(字节)和n个仰角的扫描配置块(n字节)部分.气 象 水 文 海 洋 仪 器J u n 径向数据块(R a d i a lB l o c k)由m个径向数据组成,每一个径向均包含k个类型的数据,每一个类型数据又分为径向头块(字节)、径向数据头块(字节)和径向数据块(i字节)部分.标准格式基数据的V B定义雷达基数据共有种数据类型,分别为字节整型(s h o r t)、字节整型(i n t)、字节整型(l o n g)、N字节字符型(c h a r N)和字节浮点型(f l o a t).每字节为位二进制数据.对应V B中的数据类型有字节整型(i n t e g e r)、字节整型(l o n g)、字节变比整型(c u r r e n c y)和字节单精度浮点型(s i n g l e).由于雷达基数据文件是一个二进制字节数据文件,而V B中的i n t e g e r,l o n g,c u r r e n c y和s i n g l e变量类型不能直接读取二进制字节数据.因此,天气雷达基数据标准格式(v )的结构说明中的数据类型,在V B中单字节类型变量定义为b y t e,多字节数据定义为b y t e(字节数)数组,才能正确读取数据,然后再转换为十进制数据.如字节整型(s h o r t)定义为b y t e(),字节整型(i n t)定义为b y t e(),依次类推.V B字节数据转换为十进制V B不能直接从一个二进制字节数据文件中读出十进制数据,必须先通过b y t e变量类型读出二进制字节数据,然后再转换为十进制.基于V B的C I N R A D/S A雷达基数据读取方法 中详细介绍了V B中二进制字节数据转换为十进制的方法,该方法主要针对 个字节无符号整型和单字节字符型数据的转换,如径向数据和字符的转换.标准格式基数据,除字符和径向数据仍然为字节无符号整型外,其他是大量字节整型(i n t)和字节浮点型(f l o a t)数据,V B转换代码繁杂,转换过程易出现“溢出”错误,不适合 基于V B的C I N R A D/S A雷达基数据读取方法 的转换方法,借助W i n d o w sA P I中的C o p y M e m o r y函数,有效解决了V B二进制字节数据转换问题.首先,在V B中引用C o p y M e m o r y函数,代码如下:P u b l i cD e c l a r eS u bC o p y M e m o r yL i b k e r n e l A l i a s R t l M o v e M e m o r y(D e s t i n a t i o nA sA n y,S o u r c eA sA n y,B y V a lL e n g t hA sL o n g)其中:第一个参数D e s t i n a t i o n表示任意类型的目标变量,即要转换获得的十进制数据,数据类型同V B定义,若定义i D a tA s I n t e g e r,则i D a t得到个字节的整型十进制数据(对应i n t),若定义s D a tA sS i n g l e,则s D a t得到个字节的单精度十进制数据(对应f l o a t),其他类同;第二个参数S o u r c e表示任意类型的源数据变量,即读取基数据文件中的二进制字节数据,如定义s L a t i t u d e()A sB y t e;第三个参数L e n g t h表示第二个参数的字节长度,本例即为.然后,V B调用W i n A P I函数C o p y M e m o r y,代码如下:C o p y M e m o r ys D a t,s L a t i t u d e(),执行后,参数s D a t返回十进制S i n g l e类型数据,参数s L a t i t u d e()表示字节数组数据的首个地址,参数表示从首地址开始连续读个字节数据.V B读取标准格式基数据文件雷达从低仰角到高仰角逐方位依次扫描,基数据以标准格式按扫描顺序保存为个二进制字节文件(每字节位二进制数据).以上饶双偏振多普勒雷达C I N R A D S A D标准格式基数据为例,雷达全体扫基数据文件命名格式为Z_R A D R_I_Z _Y Y Y YMM D D HH N N S S_O_D O R_S A D_C A P_F M T b i n(其中Y Y Y YMM D D HH N N S S表示年月日时分秒),详细介绍“滤波后反射率(R e f l e c t i v i t y)”数据类 型 基 数 据 的 读 取 和 解 码 方 法,调 用R e a d_S t a n d a r d F i l e()函数读取标准格式雷达基数据文件.径 向 数 据 的 定 义、读 取 方 法 类 同,用C o p y M e m o r y函数转换解码即可.雷达基数据应用读取的雷达基数据(十进制)以模块级变量临时存储为三维数组s D a t a()中,应用时通过改变仰角序号、方位角序号(角度值)、径向库序号(库数)取得任意数据.根据肖艳姣等研究中的算法,由滤波后反射率s D a t a()反演生成的组合反射率C R、回波顶高E T个雷达回波产品,为上饶市气象预警服务提供实时的雷达回波产品和反演获产品 .结束语由于V B没有直接处理二进制字节数据的函数和方法,而W i n d o w sA P I提供的C o p y M e m o r y函数可完美地实现任意类型的二进制字节数据转第期程飞军:V B读取天气雷达标准格式基数据的方法换.借助于C o p y M e m o r y函数能够很好地弥补V B在处理二进制字节数据方面的不足,应用编程代码简洁、兼容性强、不易出错、转换效率高,为基层气象台(站)有效利用雷达探测数据提供了一种V B编程解决方法.参考文献:程飞军,黄琳基于V B的C I N R A D/S A雷达基数据读取方法J气象水文海洋仪器,():肖艳姣,马中元,李中华改进的雷达回波顶高、垂直积分液态水含量及其密度算法J暴雨灾害,():甄廷忠,陈关清,唐学军,等 C I N R A D/C C天气雷达标准格式基数据与现行业务格式基数据的对比分析J中低纬山地气象,():白铁男,唐维尧,谭海波,等贵州天气雷达集约监控系统的研究与实现J中低纬山地气象,():雷永恒,胡坚湖南省天气雷达业务系统的设计与实现J中低纬山地气象,():征稿简则征稿内容 气象水文海洋仪器 是国内外公开发行的科技类期刊.主要刊登气象、水文、海洋探测技术及其相关的论文、综述、评论、报道及译文等.欢迎从事气象、水文、海洋仪器及相关行业的科研、生产、管理人员及大专院校师生投稿.来稿要求 文稿须含要素:题名、作者姓名、作者单位和所在城市名及邮政编码、字左右中文摘要、个关键词及其英译;中图分类号、文献标识码、正文、参考文献.正文各层次标题使用阿拉伯数字连续编号,不同层次间用下圆“”点、末尾数字后不加标点,如:“”“”“”,标题一律顶格.文中图及表格要求图标题放在图的下面,表标题放在表的上面,均居中,图及表格中的汉字、数字、字母均为号字;表格采用三线表;文中图及表格随文放置,图及表序用阿拉伯数字连续编号,不可先见图、表,后见文,也不可将图及表都放在后面.数学公式中的外文字母要分清大小写,英文与希腊字母要分清.所有物理量符号用斜体;用于表示单位的字母、函数符号、外文专用名词用正体.计量单位要符合国家标准.脚注:注明课题的资助基金项目名称及项目编号.全部作者的简介:姓名、出生年、性别、最高学历、职称、职务、从事工作、通信地址、邮编、电话、E m a i l等.参考文献:必须引用作者阅读过的文献,非公开出版物或尚未出版的文献资料以脚注形式标注.按文内出现先后次序编序,各类文献的著录格式按G B/T 信息与文献参考文献著录规则 的规定录入.来稿要求网上投稿,网址:www q x s w h y c o m,文件格式为W o r d;插图用计算机绘图.声明 本刊已被 中国学术期刊(光盘版)、中国期刊网、中文科技期刊数据库等多家网络媒体收录,如有不愿通过网络媒体发布的稿件,请在来稿中注明,本刊将作适当处理.稿件文责作者自负,但编辑部对录用稿件可作必要的删改,不同意者投稿时请说明.稿件一经采用,请勿再投他刊,一旦发现一稿两投(指主要内容相同),将追究其法律责任.