气象多普勒雷达CINRAD PUP 操作手册之欧阳物创编.docx
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气象多普勒雷达CINRADPUP操作手册之欧阳物创编
CINRADPUP操作手册
时间：
2021.02.07
命题人：
欧阳物
北京敏视达雷达有限公司
2000年4月
第一章概述
1.1CINRADPUP的定义
PUP（PrincipalUserProcessor）—主用户处理器是沿袭NEXRAD的名称，实际上PUP就是雷达显示工作站。
本手册谈到的PUP主要是指运行于显示工作站上的,与中国新一代多普勒天气雷达（CINRAD）相配套的系统软件。
1.2CINRADPUP的功能
PUP接收RPG处理生成的雷达观测产品数据和雷达系统状态信息。
并以图形和文字的形式提供给操作员用于天气分析和预报。
PUP主要提供以下功能:
产品请求、产品数据存储和管理、产品显示、产品编辑注释及状态监视等。
1.3CINRADPUP的操作主界面
CINRADPUP是中文/英语双语系统，操作界面随操作系统的语言而定。
如图1.1所示PUP的操作界面主要分为4个区域：
视窗、菜单、工具栏和状态栏。
视窗进一步分为3个子区域：
图像区、标注区和属性表区；在产品有显示状态下菜单的种类有12个；工具栏有4种：
常规工具栏、动画工具栏、警报信息栏和编辑工具栏；状态栏显示的状态信息有3种。
1.3.1视窗
每个天气产品的显示对应一个视窗，用户可以根据需要同时打开多个视窗显示产品。
对于选中的视窗的边框可以进行放大、缩小等常规操作。
它又进一步分为如下的3个子区域。
⏹图像区
该区域用于图形或字符产品、背景地图的显示，它是视窗的主体。
用户利用鼠标在该区域可以进行三种操作：
图形产品的偏心和放大、匹配产品的显示、编辑功能。
它们将分别在第4章和第8章叙述。
⏹标注区
该区域用于显示产品的一些标识信息，其内容依次如表1.1所示：
产品名称
（包括产品名缩写和产品号）
产品覆盖范围
——Range
体扫开始日期
——date
体扫开始时间（世界时）
——Time
雷达站点名称
——RDA
雷达站点的海拔高度
——Height
雷达站点的纬度
——Lat
雷达站点的经度
——Long
天气模式
——Mode
体扫模式
——VCP
视窗中心与雷达站点的相对位置（方位角和距离）
——Cntr
产品数据中的最大值
——Max
数据等级数对应的色标带或剖面产品的两个点的位置
地图中极地网格的间隔（角度和距离）
——Polar
表1．1
在该区域的色标带可以进行的操作有4种：
过滤、合并、闪烁和图象灰化功能（见第4章）。
⏹属性表区
在该区域用于显示风暴的属性，此类属性作为产品的一部分被RPG生成。
但并不是所有的产品都具有此类属性，具有此类属性的产品有：
CompositeReflectivity、Hail、Meso、TVS、EchoTopsContour、CombinedShearContour和StormTrack。
除CompositeReflectivity、EchoTopsContour以外其它的产品还可用于迭加显示。
图1.1CINRADPUP的主界面
1.3.2菜单
菜单的状态有两种，这取决于操作员是否打开至少一个产品文件在显示。
在有产品显示状态下的菜单的种类有12个，没有产品显示时的菜单是前者的子集。
⏹显示（Display）
该菜单的主要功能是检索产品用于显示或打印。
包括产品检索（RetrieveProduct）、最新接收到的产品队列（QueuedProduct）、最近显示过的8个产品文件名、用户功能（UserFunction）、打印（Print）、打印设置（PrintSetup）和打印预览（PrintPreview）它们将分别在第2章、4章、7章叙述。
⏹请求（Request）
该菜单的主要功能是向RPG发产品请求（详见第2章）,日常产品集请求（RoutineProductsSet）、一次性产品请求（OneTimeProduct）和警报请求（Alert）。
⏹编辑（Edit）
该菜单的主要功能是实现编辑功能（详见第8章），编辑功能的状态有四种：
剖面（CrossSection）、报警区（AlertArea）、产品注释（Annotations）和地图（Map）；编辑工具（Draw）分为绘图工具（如Line）和报警区的选择（AlertArea1或AlertArea2）。
退出的方式有两种：
存盘退出（ExitEdit&Save）和不存盘退出（CancelEdit）。
还可以对编辑的实体进行删除（Delete）和全选（SelectAll）的操作。
⏹控制（Control）
该菜单的主要功能是控制PUP的状态（详见第5章），菜单项命令包括：
连接到RPG（ConnectToRPG）、与RPG断开连接（DisconnectFromRPG）、重启PUP（Restart）、关机（Shutdown）。
⏹状态（Status）
该菜单的主要功能是PUP的状态监视（详见第5章），菜单项命令包括：
性能监测（Performance）、可用RPG产品的请求和显示（AvailableRPGProducts）和警报状态（AlertStatus）等。
⏹动画循环（Loop）
该菜单的主要功能是控制动画的播放（详见第4章），菜单项命令包括：
动画开始（Start）、动画暂停（Pause）、动画停止（Stop）、向前（Forward）、退后（Back）、速率调整（Rate）。
⏹地图（Maps）
该菜单的主要功能是控制背景地图的显示（详见第4章），菜单项命令包括：
开/关地图（MapsOff）、地图前置（MapsForeground）、地图设置（MapSet），多种地图可以与产品同时显示。
⏹迭加（Overlays）
该菜单的主要功能是迭加显示功能的开关及其控制（详见第4章），菜单项命令主要是迭加显示内容的开启/关闭，多种迭加可以同时显示。
⏹查看（View）
该菜单的主要功能是工具栏、状态栏和状态窗口的开关以及视窗显示功能（详见第4章），视窗显示功能包括：
产品显示的开关（ProductOff）、产品放大（Zoom）、恢复预定中心（PresetCenter）、恢复图形产品的原色（PresetColor）、灰化图形产品的开关（Gray/Color）、光标位置表示方式的选择（CursorReadout）、多视图的光标链接（CursorLink）等。
⏹配置（Setup）
该菜单的菜单项（Adaptation）主要功能是修改适配数据、产品的存储控制、通讯线路
的控制，它们将分别在第9章、第2章、第6章中叙述。
⏹视窗（Window）
该菜单的主要功能是对视窗的控制和窗口间的切换，视窗的控制是一些常规窗口操作：
窗口的层叠（Cascade）、窗口的平铺（Tile）、新建窗口（NewWindow）、窗口的关闭（Close或CloseAll）。
⏹帮助（Help）
该菜单的主要功能是实现帮助功能（详见第10章），其中帮助主题（HelpTopic）可以按内容和关键字查找，关于帮助（AboutHelp）是一些版本信息。
1.3.3工具栏
工具栏的按钮基本上在菜单中都有对应项，它们实际上是频繁使用的菜单命令的快捷键。
当鼠标移动至工具栏的按钮图标时，在鼠标的下方会出现对应菜单项命令的名称，同时在状态栏的左边会出现对该命令的注释信息。
注意：
某些菜单及其工具栏项是真对图象区的,图象区被激活（用鼠标左键单击该区）时,这些项才会生效.
⏹常规工具栏
该工具栏的按钮有11个：
检索产品（Retrieve）、队列（Queued）、用户产品集（UserProductSet）、打印（Print）、连接（Connect）、断接（Disconnect）、放大（ZoomIn）、缩小（ZoomOut）、地图前后景（MapForeground）、窗口的平铺（TileWindows）和帮助（HelpTopics）等。
⏹动画工具栏
该工具栏的按钮有7个：
动画开始（Start）、动画暂停（Pause）、动画停止（Stop）、向前（Forward）、退后（Back）、加速（SpeedUp）、减速（SlowDown），前5个在Loop菜单中都有对应项，后两个是控制动画播放的速率。
⏹编辑工具栏
该工具栏的按钮有8个：
选择工具（SelectTool）、字符工具（CharacterTool）、直线工具（LineTool）、矩形工具（RectangleTool）、报警区1（AlertArea1）、报警区2（AlertArea2）、删除（Erase）、保存退出（ExitEditandSave），在Edit菜单中都有对应项，其中前6个在Draw子菜单项中。
⏹报警工具栏
该工具栏提示警报发生的区域,警报种类及报警是否已经被确认等.包括4项：
未确认的警报（Unacknowledged）、确认（Acknowledge）、确认的警报（Acknowledged）、警报声开关（TurnOn）。
如果报警声开关被打开,有警报发生时,提示信息将出现在未确认的警报框中,同时警报声响起，此时点击确认按钮，提示信息将被移到确认过的警报框中，并且报警声停止。
1.3.4状态栏
状态栏显示的状态信息有3种
⏹用户操作的反馈
当用户利用鼠标准备选择菜单项或工具栏按钮的命令时（无论该命令此时是否有效），系统会对该命令对应的操作进行一定的注释和说明；在播放动画时系统会动态显示动画总的帧数、当前帧在播放队列中的序号以及播放速率；在其它状态下系统会提示用户“需要帮助，请按F1”（ForHelp,pressF1）。
⏹光标位置
该信息只有在显示地理图形产品时，才会显示，这里的位置是指光标在图象区位置，而且当鼠标移动时系统能够动态更新。
其表示方式有两种：
经纬度和方位角、范围和高度（详见第4章）。
⏹日期和时间
这个时间是指本机当前系统时间（地方时）。
第二章产品的请求和控制
本章叙述了从相连的RPG获取产品的的各种方法，产品的分发控制。
尽管本章涉及到产品参数的选择，但对参数的定义和说明将在第3章叙述。
2.1产品请求
产品请求是指PUP通过专线或拨号网络向RPG请求所需产品，PUP本地产品库的产品都是通过产品请求获取的。
（目前PUP只有通过专线与RPG相连）
2.1.1一次性产品请求（Onetimeproduct）
如果操作员在检索产品的过程中没有找到符合要求的产品，则可以向RPG发出一次性请求获得符合参数要求的产品（产品参数的定义和取值在3章叙述）。
顾名思义一次性产品请求只能请求一个产品，此产品是独立于日常产品集以外的产品，而日常产品集是被RPG连续发送给PUP的。
利用专线的一次性产品请求可以连续9个体扫有效，而非专线的仅一个体扫。
操作:
选择“请求（Request）”的菜单项“一次性产品（OneTimeRequest）”，弹出图2.1所示的请求产品参数的对话框。
该对话框是对产品请求的设置，它包括对参数和请求控制的设置。
产品参数的设置主要是为了区分同一套RPG的产品数据，它们被RPG接收到以后用于产生特定的产品。
这些设置分为四类，它们是：
⏹ProductParameters—产品参数
⏹ProductDependentParameters--产品依赖参数
⏹RequestParameters—请求参数
⏹PUPProcess--PUP的处理方法
*注对这些参数的定义和说明将在第3章叙述
图2.1
设置的方法分四种：
第一种是只能在下拉框中选的，如请求参数中的RPG站点；第二种是操作员通过键盘输入的，如请求参数中的日期，但输入前需首先击活该参数对应的编辑框；第三种既可选择有可输入的，如产品参数中的产品号；第四种是判断是非，如自动显示参数。
对于操作员从键盘输入的参数值系统会自动做有效性判断，并给与错误信息提示。
2.1.1.1产品参数的设置
包括产品号（ProductID）、产品名缩写（ProductName）、数据级数（DataLevels）、产品分辨率（Resolution）。
该类参数中可改变的仅是产品号，其它参数随产品号的不同而改变。
2.1.1.2产品依赖参数的设置
各个产品的依赖参数不同，而且某些参数在不同的产品数据中的含义也有细微的差别。
故参数是否可选由该参数对指定的产品是否有意义来决定，当操作员改变产品号时，系统会自动使无意义的参数处于不可选状态（即灰化状态）。
2.1.1.3请求参数的设置
包括产品被生成发送的重复次数（RepeatCount）,包括请求地图（RequestMaps）,产品生成发送的频率（RequestFrequency）和请求的优先级（RequestPriority）等。
2.1.1.4PUP的处理方法的设置
包括是否自动显示（AutoDisplay）、是否分发送给其他用户（OtherUser）。
产品的分发在2．7叙述；如果操作员设置了自动显示，当请求的产品被PUP接收到后就立即在视窗中显示，没有设置则该产品进入最新接收到的产品队列。
如果接收到的产品满足进入当前正在播放的动画产品队列的条件，系统会自动更新动画产品队列。
设置完成以后，单击图2.2对话框的OK按钮，系统将按操作员所设置的参数向RPG发出产品请求并退出该对话框。
如果操作员想取消设置单击Cancel按钮，此时系统将退出该对话框并且不发产品请求。
2.1.2日常产品集请求（Routineproductset）
日常产品集是一个不同产品类型和及其相关参数的列表，如图2．2所示，它们是PUP向RPG请求的产品集（最多20个）,RPG将周期性地产生和传送这些产品。
由于通讯线路的限制，可能在每个体扫内收到的产品数量少于实际请求数量，RPG将放弃这些产品。
操作：
选“请求（Request）”的菜单项“日常产品集（RoutineProductsSet）”，弹出图2.2所示的日常产品集的请求对话框
图2.2
PUP通常有10种（A–J）天气模式（降水模式,晴空模式等），每种模式最多设定20个产品作为日常产品集。
该表只对本次运行该日常产品集编辑对话框有效,在下一次运行时,系统将使用适配数据的日常产品集更新该表。
操作员在选择具体天气模式以后，对日常产品集的产品可以进行4种操作：
添加（Add）、插入（Insert）、修改（Modify）、删除（Delete），前3种操作都涉及到对参数的设置，设置的方法与一次性请求的相同，都在图2.2所示的对话框中进行。
在进行修改和删除操作之前，操作员必须首先选中日常产品集中某产品作为编辑对象。
对日常产品集的编辑完成后，单击OK按钮,PUP将发送该表到RPG，用于产生相应产品。
如果操作员想取消请求并退出该对话框单击Cancel按钮。
当PUP接受到日常产品集所请求的产品后，将自动显示在请求时设置了自动显示参数的产品，没有设置的，将被列入最新接收到的产品队列中。
在接收产品的过程中如果遇到与已显示的产品相同的系统会自动更新视窗显示的产品。
2.1.3天气警报请求（Alert）
天气警报请求是设置报警种类及其触发报警的临界值。
当遇到这些报警的天气条件时，CINRADPUP将显示相应的报警信息，并拉响天气警报。
操作：
选“请求（Request）”的菜单项“警报（Alert）”，弹出图2.3所示的警报请求对话框。
图2.3
天气警报包含2个报警区，每个报警区中最多允许设置10种警报条件。
每一种警报都有三个参数：
警报种类的代号（CateCode）、报警临界值代号（ThreshCode）、送产品与否（SendProd）。
警报种类（Category）共分三组：
栅格组（GridGroup）、体积组（VolumeGroup）、预报组（ForecastGroup）。
警报临界值通常分为6个等级，用警报临界值代号（1–6）发送请求，警报临界值在RPG中设置。
送产品与否是指当RPG向PUP发送报警信息的同时是否发送预定的报警产品。
操作员可以按照参数的当前值对各报警区种的警报种类进行编辑，编辑命令共有3种：
⏹添加（Add）—添加新的警报到警报队列末尾。
⏹删除（Delete）—删除警报队列中被激活的报警。
⏹清空（Clear）—清空报警队列。
对警报队列的设置完成后单击OK按钮发送报警请求，单击Cancel按钮取消设置结果退出。
2.2产品接收
CINRADPUP接收到从RPG发送来的产品都会在通讯状态监测窗口（图2.4）中提示操作员,这些产品包括日常产品集请求和一次性产品请求的产品以及警报产品。
该窗口的其它状态显示将在第6章叙述。
图2.4
2.3产品队列
由于显示产品的空间有限，而且不一定所有接收到的产品都需立即显示，该队列就是用来记录最新接收到而未自动显示的产品。
产品请求时产品处理参数中没有被设置为自动显示的最新15个产品将被放入该队列中。
该队列保存产品的原则是“先入先出”，即队列满以后再收到新产品时，系统会用新产品代替被保存时间最久的产品。
队列化最新接收的产品的目的是便于用户尽快查找和显示最新的产品（显示方法见第四章）。
2.4产品保存
操作：
选择“配置（Setup）”菜单的“选取（Options）”选项，然后选择Product属性页弹出如图2.5所示的对话框
在该属性页中可以设置产品被保存及检索的目录和产品被保存的期限。
第一次安装CINRADPUP系统时缺省状态下产品的目录是在C:
\Products，产品被保存在本站子目录（例C：
\Products\Hefei）中的期限的最大值是7天，建议保存天数设1天，以便快速存取。
更改产品目录可以在产品目录编辑框通过键盘输入或单击浏览按钮选择已有的目录，但如果是输入的目录并不存在，在进行产品检索的时候系统会提示操作员无效的产品目录。
设置完成后单击OK按钮保存设置结果退出，设置结果将立即生效；单击Cancel按钮取消设置结果退出。
图2.5
2.5产品分发
产品分发是指主CINRADPUP将存储于本地雷达产品库中的天气产品经一定处理转发给二级CINRADPUP用户的过程。
主PUP与二级PUP之间通过LAN连接，在PUP工作站上启动产品分发的监视程序“ProdMonitor.exe”就可以实现数据的传输。
图2.6是监视程序的操作界面。
图2.6
主PUP从RPG接收到在产品请求时设置了产品分发参数的产品后，将把这些产品放在主PUP上的OtherUser目录下以备转发。
监视程序的操作模式有两种：
⏹Transmit—传输模式
主PUP上的监视程序是运行在该模式下，其功能是监视源目录，一旦产品转发目录有文件进入，就把它们传到目标目录。
此时的源目录是主PUP上的产品转发目录（一般为OtherUser），目标目录是二级PUP上的产品缓冲目录。
⏹PreProcess—预处理模式
二级PUP上的监视程序是运行在该模式下，其功能是监视源目录，一旦从主PUP接收到产品文件就把它们传到各自目录。
此时的源目录是二级PUP上的产品缓冲目录，目标目录是二级PUP上的雷达产品库目录。
单击目录选择按钮（S_DIR或D_DIR）可以选择传输的源目录或目标目录。
可选的控制参数有两个：
ReserveTime—保存时间是指预处理雷达产品时，数据库中产品被保存的时间，过期的产品将被删除；复选框Del的含义是监视程序在传输完产品后，将把源目录的产品文件全部删除，该控制参数仅在预处理模式下有效。
状态提示窗口将提示操作员应做的操作、传输的状态、传输文件的数量等。
操作模式和路径选择完毕以后，单击开始按钮（Begin）就开始监视目录。
用户还可以根据需要停止（Stop）、暂停（Pause）和恢复（Continue）监视。
单击退出按钮（Quit）可以退出监视程序。
第三章参数定义和说明
3.1参数定义及说明
表3．1包含了一整套雷达产品所涉及的参数，包括产品参数和传输参数，以及它们适用的产品和取值。
那些把数据级数、分辨率和层次作为参数的产品可以同时有其它有效参数的组合，如仰角、时间、日期、RPG等。
为了存储方便，剖面产品将最西的（如果两个点在同一条经线上则是最北的）剖面端点作为鉴别参数。
这样最西剖面端点不同，而时间和RPG相同的多个剖面产品将被接收并保存在本地产品库中。
具有产品中心、弱回波区仰角切面序号、风暴的速度和方向参数的产品，将仰角、时间、RPG作为鉴别参数，一旦接收到这类产品系统会自动更新产品库中具有相同鉴别参数的这类产品。
产品号是雷达产品内部的鉴别号，它唯一指定具有不同数据级数、分辨率、层次的参数组合的产品。
产品号是用于提供产品库中可用的产品类型，而不是用于产品请求的。
另外在适配数据中配置产品显示时的背景地图、迭加功能、颜色分配时，都利用产品号来区分不同产品。
对于产品参数,各个产品其依赖参数不同。
某些产品参数在特定的该产品中是没有意义的；另外某些产品参数在不同的产品中，其意义也有细微的差别。
参数名称
取值
定义和说明
取值范围
缺省值
ProductID—产品号
16~88
L/O
当前产品库中的产品种类，其取值范围是不连续的。
DATALEVELS—数据级数
8或16
L/O
与产品相关的独立数据临界值的数量。
RESOLUTION—分辨率
.25，.5，1.0，2.0，4.0
L/O
它是产品显示时每个象素点代表的实际公里数，它以公里为单位.。
为了与产品的仰角参数一致，分辨率仅在雷达的径向方向上有意义，而且在某一仰角的径向上的分辨率是固定的。
ELEVATION—仰角
0.0~20.0
L/O
雷达扫描的方向与海平面的夹角，单位是度。
在每个仰角上都会产生含该参数的产品。
可应用该参数的产品：
R,V,SW,SWR,SWV,SWW,SWS,CM,SRR,SRM。
LAYER——层次
HighAlt,MidAlt,LowAlt
L/O
它只对层次复合产品有意义，它指明了天气产品的海拔高度的高、中、低三个层次。
这个高度由RPG的适配数据决定。
可应用该参数的产品：
LRA,LRM,LTA,LTM。
VADALTITUDE—海拔高度
0~21
L/O
它是指搜集产品数据的海拔高度，单位是公里。
可应用该参数的产品：
（VAD）。
CENTERAZIMUTH—中心方位角
0~359
L/O
它是指以雷达站点为中心，以正北方为起始点沿地球表面顺时针方向旋转到产品的中心的角度，单位是度。
可应用该参数的产品：
SWR,SWV,SWW,SWS,CM,WER,SRR。
CENTERRANGE—中心范围
0~230
L/O
产品中心与雷达站点的距离，单位是公里。
可应用该参数的产品：
SHR,SHA,SWR,SWV,SWW,SWS,CM,SRR,WER
STORMSPEED—风暴速度
0~500
L/O
暴风雨或暴风雪移动的速率，单位是米每秒（m/s）。
该参数有意义的产品：
SRR,SRM。
STORMDIRECTION—风暴方向
0~359
升级会员 