8天气雷达基数据标准格式v0.docx
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8天气雷达基数据标准格式v0
8.天气雷达基数据标准格式（v1.0）
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
CommonBlock
公共数据块
GENERICHEADER/通用头
32
SITECONFIGURATION/站点配置
128
TASKCONFIGURATION/任务配置
256
CUT#1CONFIGURATION/扫描配置#1
┊
CUT#NCONFIGURATION/扫描配置#N
256
┊
256
径向数据块
RadialBlock
Radial1
第1个径向
RADIALHEADER/径向头
64
MOMENTHEADER#1/径向数据头#1
MOMENTDATA#1/径向数据#1
┊
MOMENTHEADER#K/径向数据头#K
MOMENTDATA#K/径向数据#K
32
I
┊
32
I
……
……
……
RadialM
第M个径向
……
……
注：
N表示第N个仰角；M表示第M个径向；K表示第K个数据类型，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区块
BYTES字节
REMARKS描述
GENERICHEADER通用头块
32
文件格式版本、文件类型等信息，见表2-2
SITECONFIG站点配置
128
雷达站点信息，见表2-3
TASKCONFIG任务配置
256
扫描任务配置，见表2-4
CUTCONFIG扫描配置
256*N
扫描配置信息，见表2-5
注：
N表示第N个扫描层，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
FIELDNAME字段名
TYPE/BYTES
类型/字节数
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
MagicNumber魔术字
INT
N/A不适用
0x4D545352
固定标志，用来指示雷达数据文件。
02
MajorVersion
主版本号
SHORT
N/A不适用
0～65536
03
MinorVersion
次版本号
SHORT
N/A不适用
0～65536
04
GenericType文件类型
INT
N/A不适用
1～2
1–基数据文件；
2–气象产品文件；
05
ProductType产品类型
INT
N/A不适用
1～100
文件类型为1时此字段无效。
06
Reserved保留字段
16Bytes
N/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
FIELDNAME
字段名称
TYPE/BYTES
类型/字节数
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
SiteCode
站号
CHAR*8
N/A
不适用
ASCII
站号具有唯一性，用来区别不同的雷达站，如Z9010
02
SiteName
站点名称
CHAR*32
N/A
不适用
ASCII
站点名称，如BeiJing
03
Latitude
纬度
FLOAT
Degree
度
～
雷达站天线所在位置纬度
04
Longitude
经度
FLOAT
Degree
度
～
雷达站天线所在位置经度
05
AntennaHeight
天线高度
INT
Meter
米
0～9000
天线馈源水平时海拔高度
06
GroundHeight
地面高度
INT
Meter
米
0～9000
雷达塔楼地面海拔高度
07
Frequency
工作频率
FLOAT
MHz
兆赫
～999,
08
BeamWidthHori
水平波束宽度
FLOAT
Degree
度
～
09
BeamWidthVert
垂直波束宽度
FLOAT
Degree
度
～
10
RDAVersion
RDA版本号
INT
N/A
不适用
N/A
雷达数据采集软件版本号
11
RadarType
雷达类型
SHORT
N/A
不适用
N/A
1–SA
2–SB
3–SC
4–SAD
33–CA
34–CB
35–CC
36–CCJ
37–CD
12
Reserved
保留字段
54Bytes
N/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、RHI以及扇扫等，共256字节。
详见表2-4。
表2-4任务配置块
序号
FIELDNAME
字段名称
TYPE
类别
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
TaskName
任务名称
CHAR*32
N/A
不适用
ASCII
任务名称，如VCP21
02
TaskDescription
任务描述
CHAR*128
N/A
不适用
ASCII
03
PolarizationType
极化方式
INT
N/A
不适用
1～4
1–水平极化
2–垂直极化
3–水平/垂直同时
4–水平/垂直交替
04
ScanType
扫描任务类型
INT
N/A
不适用
0～6
0–体扫
1–单层PPI
2–单层RHI
3–单层扇扫
4–扇体扫
5–多层RHI
6–手工扫描
05
PulseWidth
脉冲宽度
INT
Nanosecond
纳秒
1～10000
发射脉冲宽度
06
ScanStartTime
扫描开始时间
INT
Second
秒
0～
扫描开始时间为UTC标准时间计数,1970年1月1日0时为起始计数基准点
07
CutNumber
扫描层数
INT
N/A
不适用
1～256
根据扫描任务类型确定的扫描层数
08
HorizontalNoise
水平通道噪声
FLOAT
dBm
分贝毫瓦
～
水平通道的噪声电平
09
VerticalNoise
垂直通道噪声
FLOAT
dBm
分贝毫瓦
～
垂直通道的噪声电平
10
HorizontalCalibration
水平通道标定值
FLOAT
dB
分贝
～
水平通道的反射率标定常数
11
VerticalCalibration
垂直通道标定值
FLOAT
dB
分贝
～
垂直通道的反射率标定常数
12
HorizontalNoise
Temperature
水平通道噪声温度
FLOAT
K
开氏温标
～
13
VerticalNoise
Temperature
垂直通道噪声温度
FLOAT
K
开氏温标
～
14
ZDRCalibration
ZDR标定偏差
FLOAT
dB
分贝
～
15
PHIDPCalibration
差分相移标定偏差
FLOAT
Degree
度
～
16
LDRCalibration
系统LDR标定偏差
FLOAT
dB
分贝
-60～0
17
Reserved
保留字段
40Bytes
N/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
FIELDNAME
字段名称
TYPE
类型
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
ProcessMode
处理模式
INT
N/A
不适用
1～2
1-PPP
2-FFT
02
WaveForm
波形类别
INT
N/A
不适用
0～6
0–CS连续监测
1–CD连续多普勒
2–CDX多普勒扩展
3–RxTest
4–BATCH批模式
5–DualPRF双PRF
6-StaggeredPRT参差PRT
03
PRF#1
脉冲重复频率1
FLOAT
Hz
赫兹
1～3000
对于Batch、双PRF和参差PRT模式，表示高PRF值。
对于其它单PRF模式，表示唯一的PRF值。
04
PRF#2
脉冲重复频率2
FLOAT
Hz
赫兹
1～3000
对Batch、双PRF和参差PRT模式，表示低PRF值。
对其它单PRF模式，无效。
05
DealiasingMode
速度退模糊方法
INT
N/A
不适用
1～4
1–单PRF
2–双PRF3:
2模式
3–双PRF4:
3模式
4–双PRF5:
4模式
06
Azimuth
方位角
FLOAT
Degree
度
～
RHI模式的方位角
07
Elevation
俯仰角
FLOAT
Degree
度
～
PPI模式的俯仰角
08
StartAngle
起始角度
FLOAT
Degree
度
～
PPI扇扫的起始方位角，或RHI模式的高限仰角
09
EndAngle
结束角度
FLOAT
Degree
度
～
PPI扇扫的结束方位角，或RHI模式的低限仰角
10
Angular
Resolution
角度分辨率
FLOAT
Degree
度
～
径向数据的角度分辨率，仅用于PPI扫描模式
11
ScanSpeed
扫描速度
FLOAT
Deg/sec
度/秒
～
PPI扫描的方位转速，或RHI扫描的俯仰转速
12
LogResolution
强度分辨率
INT
Meter
米
1～5,000
强度数据的距离分辨率
13
DopplerResolution
多普勒分辨率
INT
Meter
米
1～5,000
多普勒数据的距离分辨率
14
MaximumRange#1
最大距离1
INT
Meter
米
1～500,000
对应脉冲重复频率1的最大可探测距离
15
MaximumRange#2
最大距离2
INT
Meter
米
1～500,000
对应脉冲重复频率2的最大可探测距离
16
StartRange
起始距离
INT
Meter
米
1～500,000
数据探测起始距离
17
Sample#1
采样个数1
INT
N/A
不适用
2～512
对应于脉冲重复频率1的采样个数
18
Sample#2
采样个数2
INT
N/A
不适用
2～512
对应于脉冲重复频率2的采样个数
19
PhaseMode
相位编码模式
INT
N/A
不适用
1～3
1–固定相位
2–随机相位
3–SZ编码
20
AtmosphericLoss
大气衰减
FLOAT
dB/km
分贝/千米
～
双程大气衰减值，精度为小数点后保留6位
21
NyquistSpeed
最大不模糊速度
FLOAT
m/s
米/秒
0～100
理论最大不模糊速度
22
MomentsMask
数据类型掩码
LONG
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFFFFFFFFFF
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2-6
23
MomentsSizeMask
数据大小掩码
LONG
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFFFFFFFFFF
以掩码形式表示每种数据类型字节数，其中：
0–1个字节
1–2个字节
对应数据类型顺序同表2-6
24
MiscFilterMask
滤波设置掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
0–未应用
1–应用
具体掩码定义见表2-7
25
SQIThreshold
SQI门限
FLOAT
N/A
不适用
～
26
SIGThreshold
SIG门限
FLOAT
dB
分贝
～
27
CSRThreshold
CSR门限
FLOAT
dB
分贝
～
28
LOGThreshold
LOG门限
FLOAT
dB
分贝
～
29
CPAThreshold
CPA门限
FLOAT
N/A
不适用
～
30
PMIThreshold
PMI门限
FLOAT
N/A
不适用
～
31
DPLOGThreshold
PMI门限
FLOAT
N/A
不适用
～
32
Thresholdsr
阈值门限保留
CAHR*4
N/A
不适用
N/A
保留字段
33
dBTMask
dBT质控掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
dBT数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2-8
34
dBZMask
dBZ质控掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
dBZ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
35
VelocityMask
速度质控掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
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
36
SpectrumWidthMask
谱宽质控掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
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
37
DPMask
偏振量质控掩码
INT
N/A
不适用
0～0xFFFFFFFF
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
38
MaskReserved
质控掩码保留位
12Bytes
N/A
不适用
保留，用于标识质控方法
39
ScanSync
扫描同步标志
INT
N/A
不适用
保留，用于多部雷达同步扫描标识
40
Direction
天线运行方向
INT
N/A
不适用
1～2
仅对PPI模式有效
1–顺时针
2–逆时针
41
GroundClutter
ClassifierType
地物杂波图类型
SHORT
N/A
不适用
1～4
1–所有数据不滤波
2–全程滤波
3–使用实时动态滤波图
4–使用静态滤波图
42
GroundClutter
FilterType
地物滤波类型
SHORT
N/A
不适用
0～5
0–不滤波
1–频域自适应滤波
2-固定宽带频域滤波器
3-可变宽带频域滤波器
4-可变最小方差频域滤波器
5–IIR时域滤波
43
GroundClutter
FilterNotchWidth
地物滤波宽度
SHORT
m/s
米/秒
～
44
GroundClutter
FilterWindow
滤波窗口类型
SHORT
N/A
不适用
0～4
滤波算法FFT窗口类型
0–矩形窗
1–汉明窗
2–Blackman窗
3–自适应窗口
4–无
45
Reserved
保留字段
712Bytes
N/A
不适用
N/A
表2-6数据类型掩码定义
DATATYPE
数据类型
BIT（LSB）
掩码比特位
MOMENT
数据类型
REMARKS
描述
0
0
Reserved
数据标志，保留
1
1
dBT
滤波前反射率（TotalReflectivity）
2
2
dBZ
滤波后反射率（Reflectivity）
3
3
V
径向速度（DopplerVelocity）
4
4
W
谱宽（SpectrumWidth）
5
5
SQI
信号质量指数（SignalQualityIndex）
6
6
CPA
杂波相位一致性（ClutterPhaseAlignment）
7
7
ZDR
差分反射率（DifferentialReflectivity）
8
8
LDR
退偏振比（LinerDifferentialRatio）
9
9
CC
协相关系数（CrossCorrelationCoefficient）
10
10
ΦDP
差分相移（DifferentialPhase）
11
11
KDP
差分相移率（SpecificDifferentialPhase）
12
12
CP
杂波可能性（ClutterProbability）
13
13
Reserved
数据标志，保留
14
14
HCL
双偏振相态分类（HydroClassification）
15
15
CF
杂波标志（ClutterFlag）
16
16
SNRH
水平通道信噪比（HorizontalSignalNoiseRatio）
17
17
SNRV
垂直通道信噪比（VerticalSignalNoiseRatio）
18-31
18-31
Reserved
数据标志，保留
32
32
Zc
订正后反射率（CorrectedReflectivity）
33
33
Vc
订正后径向速度（CorrectedDopplerVelocity）
34
34
Wc
订正后谱宽（CorrectedSpectrumWidth）
35
35
ZDRc
订正后差分反射率（CorrectedDifferentialReflectivity）
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质控门限定义
BIT（LSB）
比特位/值
Threshold
门限
REMARKS
描述
0
SQI
信号质量指数
1
SIG
天气信号强度
2
CSR
地物杂波与天气信号比率
3
LOG
信噪比
4
CPA
地物杂波相位稳定指数
5
PMI
极化天气信号指数
6
DPLOG
偏振量信噪比
7-31
Reserved
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，详见表3-1。
表3-1径向头块
序号
FIELDNAME
字段名称
TYPE/BYTES
类型/字节
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
RadialState
径向数据状态
INT
N/A
不适用
0～6
0–仰角开始
1–中间数据
2–仰角结束
3–体扫开始
4–体扫结束
5–RHI开始
6–RHI结束
02
SpotBlank
消隐标志
INT
N/A
不适用
0～1
0–正常
1–消隐
03
SequenceNumber
序号
INT
N/A
不适用
1～65536
每个体扫径向从1计数
04
RadialNumber
径向数
INT
N/A
不适用
1～1000
每个扫描从1计数
05
ElevationNumber
仰角编号
INT
N/A
不适用
1～50
仰角编号，每个体扫从1计数
06
Azimuth
方位角
FLOAT
Degree
度
～
扫描的方位角度
07
Elevation
仰角
FLOAT
Degree
度
～
扫描的俯仰角度
08
Seconds
秒
INT
Second
秒
0～
径向数据采集的时间，UTC计数的秒数,从1970年1月1日0时开始计数
09
Microseconds
微秒
INT
Microsecond
微秒
0～
径向数据采集的时间除去UTC秒数后，留下的微秒数
10
Lengthofdata
数据长度
INT
Bytes
字节
1～100000
仅本径向数据块所占用的长度
11
MomentNumber
数据类别数量
INT
N/A
不适用
1～64
径向数据类别（如Z，V，W等各占一种）的数量
12
Reserved
保留字段
20Bytes
N
升级会员 