亚星游戏官网-www.yaxin868.com

使用闪电数据生成替代反射率数据的制作方法
【专利摘要】此处描述了用于生产与闪电活动相关联的替代反射率数据的方法、系统和计算机程序产品。计算设备接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据。计算设备基于所接收的数据来确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度。计算设备基于网格的dBR生成替代反射率数据。
【专利说明】使用闪电数据生成替代反射率数据

【技术领域】
[0001]本申请的主题一般地涉及使用由闪电检测网络捕捉的闪电活动数据来生成替代反射率数据。

【背景技术】
[0002]传统上，气象学家依赖于从基于雷达的网络(例如全国气候服务)所获取的数据来分析大的地理地区的天气系统的严峻性。基于雷达的网络用于生成描绘天气现象(诸如降水)的位置、运动和强度的图像。然而，部署这种基于雷达的网络是昂贵的。例如，许多未发展或发展中国家没有支持基于雷达的网络的安装的基础设施或资源。而且，由于高度限制和地理障碍(如山或大水体)，基于雷达的网络易受网络覆盖中的盲点或漏洞(即雷达不能达到的地区)的影响。
[0003]近来安装了闪电检测网络(例如地球网络总闪电网络(TLN))来监控闪电活动的力度和频率。闪电检测网络追踪云对地和云间闪电。因为闪电通常与严峻天气(例如龙卷风、冰雹)相关联，所以由闪电检测网络生成的数据用来标识潜在危险的天气系统的位置和向受影响地区的人们发出警报。闪电检测网络的安装通常比类似的基于雷达的网络的安装便宜得多。而且，闪电检测网络能够比基于雷达的网络看进大气层更高处，并通�？杀话沧袄次蘼┒椿蛎さ愕馗哺腔�于雷达的网络不能覆盖的地理地区。


【发明内容】

[0004]此处描述的技术提供使用来自闪电检测网络的闪电数据以生成描绘降水强度的替代(proxy)雷达反射率数据。由这些技术所生成的结果图像视觉上与传统的合成雷达图像相似。因此，这些图像可被许多人容易地理解和解释，因为人们已经习惯于查看雷达图像。而且，由闪电检测网络所捕捉的闪电数据通常比单独的雷达数据有更好的与严峻天气的相关性。最后，此处所描述的技术利用对照传统的雷达网络而言与闪电检测网络的安装和配置相关联的成本节省。
[0005]一方面，本发明的特征在于用来生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化方法。计算设备接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据。计算设备基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度(scale)。计算设备基于网格的dBR生成替代反射率数据。
[0006]另一方面，本发明的特征在于用来生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化系统。该系统包括具有配置成接收一个或多个地理地区的与闪电活动相关联的数据并基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度的处理器的计算设备。处理器还被配置成基于网格的dBR生成替代反射率数据。
[0007]另一方面，本发明的特征在于有形地体现在非瞬态计算机可读存储介质中的、用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机程序产品。计算机程序产品包括可操作来导致数据处理装置接收一个或多个地理地区的与闪电活动相关联的数据、并基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度的指令。计算机程序产品还包括可操作来导致数据处理装置基于网格的dBR生成替代反射率数据的指令。
[0008]在一些实施例中，以上各方面中的任一个可包括以下各特征中的一个或多个。在一些实施例中，替代反射率数据是基于用雷达生成的反射率数据(dBZ)对dBR的校准的。在一些实施例中，与所接收的数据相关联的地理地区相对应于由雷达网络监控的一个或多个地理地区。在一些实施例中，与所接收的数据相关联的地理地区的气候与由雷达网络监控的一个或多个地理地区的气候相匹配。
[0009]在一些实施例中，使用替代反射率数据来生成雷达型图像。在一些实施例中，雷达型图像是由表示降水强度的网格组成的。在一些实施例中，雷达型图像使用不同的颜色和轮廓来表示与网格相关联的降水强度的级别。
[0010]在一些实施例中，计算设备将替代反射率数据与预报模型相组合以生成降水强度的替代雷达地图。在一些实施例中，替代雷达地图包括与潜在或实际发洪水的地区相关的一个或多个视觉指示符。在一些实施例中，替代雷达地图包括与暴风雨运动相关的一个或多个视觉指示符。在一些实施例中，替代雷达地图包括与危险的闪电活动的单元相关的一个或多个视觉指示符。
[0011]在一些实施例中，其中在降水强度相似的地区将替代反射率数据与预报模型合并。在一些实施例中，在预报模型显示密集降水且替代反射率数据没有显示密集降水的地区中抑制(dampen)替代反射率数据。在一些实施例中，在替代反射率数据显示密集降水且预报模型没有显示密集降水的地区中用替代反射率数据取代(supersede)预报模型。
[0012]在一些实施例中，计算设备基于替代反射率数据确定一个或多个有危险的地理地区，并向监控有危险的地理地区的一个或多个远程设备发出警告。在一些实施例中，计算设备将替代反射率数据发送到远程计算设备。
[0013]在一些实施例中，计算设备基于替代反射率数据计算随时间累积的降水。在一些实施例中，计算设备基于替代反射率数据计算每日估计降水。在一些实施例中，计算设备基于替代反射率数据计算每月估计降水。在一些实施例中，计算设备基于替代反射率数据计算每年估计降水。
[0014]结合仅作为示例说明本发明的原则的附图来参看以下【具体实施方式】，本发明的其它方面和优点会变得显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]通过结合附图来参看以下描述可更好地理解上述的本发明的优点和更多优点。附图未必是按比例的，而是通常将重点放在说明本发明的原则上。
[0016]图1是用于检测闪电活动和收集闪电活动数据的系统的框图。
[0017]图2是用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的系统的框图。
[0018]图3是用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的方法的流程图。
[0019]图4是由图2的系统所生成的描绘闪电打击数据的位置的地理地图图像。
[0020]图5是由图2的系统所生成的描绘替代反射率数据的地理地图图像。
[0021]图6是由图2的系统所生成的描绘用危险的雷暴活动的视觉指示符增强的替代反射率数据的地理地图图像。

【具体实施方式】
[0022]图1是用于检测闪电活动和收集闪电活动数据的系统100的框图。系统100包括多个闪电检测传感器102a-c、通信网络104和服务器计算设备106。应理解，尽管图1中描绘了三个闪电检测传感器102a-102c，但系统100中可使用任何数量的闪电检测传感器。而且，系统100不限于单个通信网络104或服务器计算设备106 ;可以使用其它配置和网络结构而不偏离本发明的范围。
[0023]多个闪电检测传感器102a_102c部署在不同的地理地区中，且使用传感器102a-102c来监控特定地区以发现大气层中的(既有云对地(CG)也有云内(IC)的)总闪电活动的存在。例如，由传感器102a-102c所收集的数据包括由闪电释放所发射的不同频率的模拟射频(RF)能量(例如脉冲或闪光)。关于检测闪电活动和收集并分析闪电活动数据的更多的细节在题为“用于检测闪电活动的方法和装置”的美国专利第8，275，548号和2011年7月6日提交的题为“预测严峻天气的潜在可能性”的美国专利申请序列号第13/177，226中找到，这两个申请都整体合并于此。
[0024]在一些实施例中，由传感器102a_102c中的每一个所监控的相应覆盖地区相重叠。在一些实施例中，为了校准和错误更正的目的，传感器102a-102c与服务器计算设备106通信。
[0025]一旦传感器102a_102c已收集了闪电数据，传感器102a_102c就经由网络104将闪电数据发送到服务器计算设备106。例如，网络104可以是基于分组的网络(例如因特网)。传感器102a-102c与网络104之间和/或网络104与服务器计算设备106之间的通信链接可以是无线连接(例如蜂窝或卫星)。应理解，可以使用不同的配置、协议和架构将数据从传感器102a-102c发送到服务器计算设备106而不偏离本发明的范围。在一些实施例中，系统100包括在传感器102a-102c的一些或全部与服务器计算设备106之间的中间计算设备，以在数据由服务器计算设备106接收之前聚合和/或格式化闪电数据。
[0026]服务器计算设备106从各个传感器接收闪电数据并准备闪电数据以供在生成替代反射率数据时使用。图2是系统100的服务器计算设备106的详细框图。服务器计算设备106包括数据收集�？�202、数据分析�？�204、图形处理�？�206和数据存储208。在一些实施例中，数据收集�？�202从闪电活动信息的其它源接收数据，其它源包括但不限于政府机构和第三方私人公司。数据收集模块202经由标准的通信网络和方法与闪电活动信息的其它源通信。
[0027]图3是用于使用图2的系统生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的方法300的流程图。如以上阐述的，数据收集�？�202从传感器102a-102c接收(302) —个或多个地理地区的与闪电活动相关联的数据。数据收集模块202将从传感器102a-102c(以及可选地从多个外部数据源)接收的闪电活动数据合并为有助于由数据分析�？�204处理的格式。例如，数据收集�？�202所连接的每个数据源可使用不同的句法和/或数据结构传输数据。数据收集�？�202根据数据的源的理解解析传入数据并重新格式化数据从而使得它符合数据分析模块204可接受的句法或结构。在一些实施例中，传感器102a-102c以标准格式(例如XML)传输闪电活动数据以减少数据收集�？�202所需要的处理。数据收集�？�202与数据存储模块208通信以保存和检索从传感器102a-102c接收的闪电数据，从而准备用于将数据发送给数据分析模块204。一旦接收了数据，数据收集�？�202就将数据发送给数据分析�？�204。在一些实施例中，数据收集�？�202向数据分析�？�204发送通知，告知数据已经存储在数据存储�？�208中并准备好由数据分析�？�204处理。通知包括数据在数据存储�？�208中的存储位置的引用指示符(例如数据库地址)。
[0028]在一些实施例中，数据收集�？�202实时地或基本实时地(例如每分钟更新)从闪电检测传感器102a-102c的网络接收数据。基于这样及时和连续的接收闪电数据，服务器计算设备106可以比由传统的基于雷达的网络生成反射率数据更快和更频繁地生成替代反射率数据。而且，服务器计算设备106可以使替代反射率数据对下游设备和服务可用(例如，通过将替代数据作为数据馈源或订阅的一部分发送给设备)。
[0029]为了生成替代反射率数据，服务器计算设备106的数据分析�？�204基于从数据收集�？榻邮盏纳恋缡�据而确定(304)闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度。通过在由闪电传感器102a-102c监控的地理地区的地图上放置以规律的间隔(例如1° Xl0 )排列的水平和垂直线的图案而导出闪电活动的网格。可以确定网格的每个扇区中的闪电活动，并且可以计算每个扇区的相对应dBR。另外，也可以确定网格的总闪电活动以产生整个网格的dBR。
[0030]数据分析�？�204可以使用网格的dBR以生成(306)替代雷达反射率数据。应用了将网格的dBR相关到替代反射率值的转换函数。通过用位于地面的雷达系统的dBZ值校准dBR来确定转换函数的系数。替代反射率数据表示特定网格或网格的特定扇区中的降水强度的度量。类似于由传统的雷达系统(例如Doppler)生成的雷达反射率数据，由数据分析�？�206生成的替代反射率数据可以用来产生将替代反射率数据视觉地呈现为地理地图上的多边形的雷达型图像。其结果是，此处所描述的系统100产生先进的信息给那些可能被来临的风暴影响的(地区)，而无需现有的监控受影响的地理地区的雷达安装。
[0031]因为替代反射率数据是降水强度的度量，数据分析�？�204可以使用替代反射率数据来计算特定地理地区的随时间累积的降水。数据分析�？�204还可以被配置为在定期的间隔(例如，每天、每周、每月或每年)计算估计的降水。通过提供对降水的估计，数据分析�？�204允许受影响的地区通过改进保护、基础设施、灾难计划等对于降水有充足地准备。
[0032]在一些实施例中，数据分析模块204从数据收集�？�202接收闪电闪光数据并根据闪电闪光的地理位置定位每个闪电闪光。然后数据分析�？�204分析闪电闪光的相对位置以确定具体闪电单元的潜在边界或轮廓。
[0033]在一些实施例中，数据分析模块204执行一系列的过程以确定网格中的闪电单元的位置和轮廓。数据分析�？�204使用在具体时间段(例如一分钟)期间收集的闪电闪光数据并将闪电闪光放置在地图上。然后数据分析模块204将粗略的网格叠加到地图上以迅速地定位感兴趣的地区供进一步分析。数据分析�？�204标识出包含高比例或密度的闪电闪光的网格的扇区并将精细的网格叠加到所标识的扇区上。数据分析�？�204在精细网格的扇区上采用密度函数以定位与闪电单元相关联的闭合的轮廓。数据分析�？�204根据每个闭合的轮廓生成凸多边形。数据分析�？�204在具体时间段(例如一分钟)期满时重复此网格化(gridding)过程，以便追踪闪电单元的运动、方向和闪电闪光率，以及追踪网格和网格的各个地区的dBR。
[0034]数据分析�？�204可以使用各种提高替代反射率数据的技术来校准dBR。在一些实施例中，数据分析�？�204将dBR相关到传统的雷达反射率数据(dBZ)和/或从相同或相似地理地区或气候收集的其它数据源，以确定dBR和dBZ之间的关系。dBR和dBZ之间的关系可以表示为dBZ = a*dBR+b，其中a和b是基于气候区域和季节而校准的系数。数据分析�？�204可以利用特定气候的dBR和dBZ之间的已知关系来对有相同气候的不同地理地区生成替代反射率数据，而无需该地理地区的dBZ数据。
[0035]在一些实施例中，数据分析�？�204用附加的信息增强闪电数据分析和dBR与dBZ之间的相关性，使得产生的替代雷达反射率数据更准确。例如，附加的信息可以相关于由闪电检测网络和基于雷达的网络所监控的地理地区的气候(例如，山地型、热带、亚热带)。因为特定地区的气候影响所期望的闪电活动和频率，所以数据分析�？�204在使用闪电和雷达数据确定严峻天气的存在和可能性时将气候相关的属性考虑进去。
[0036]因为可以对有某种气候的特定区域确定dBR和dBZ之间的相关性，所以可以由图形处理�？�206对访问不到本地雷达反射率数据的具有类似气候的地理地区生成雷达型图像。例如，数据分析�？�204可以确定Florida北部的雷暴(一种潮湿的亚热带气候)的dBR。数据分析�？�204可以将雷暴的dBR与由监控Florida北部的雷达系统所收集的暴风雨的dBZ数据相关。一旦数据分析�？�204确定了暴风雨的dBR和dBZ之间的关系，�？�204就可以将该关系应用到具有潮湿的亚热带气候但可能没有安装传统的雷达系统的世界其它地区(例如非洲内陆的某些地区)。因为在非洲内陆这样的地区安装闪电检测网络比传统的雷达系统要经济得多，所以数据分析�？�204可以通过使用检测网络收集闪电活动数据、确定闪电数据的dBR并应用具有相同气候的地理地区的已确定的dBR和dBZ之间的已知关系来生成这些地区的替代反射率数据。
[0037]替代反射率数据也可以与相关于降水和其它天气现象的预测的预报模型数据相比较。替代反射率数据与预报模型反射率数据的比较允许数据分析�？�204使每组数据更准确。在一些实施例中，在降水强度类似的地区，数据分析�？�204将替代反射率数据与预报模型反射率数据合并。在一些实施例中，在预报模型显示密集的降水而替代反射率数据不显示密集的降水的地区，尤其是当预报模型不预测该地区的降水是来自对流暴风雨活动时，数据分析�？�204抑制(dampen)替代反射率数据——意味着替代反射率数据承担更小的权重。在一些实施例中，数据分析模块204确定:在替代反射率数据显示密集的降水且预报模型不显示密集的降水的地区，用替代反射率数据取代(supersede)预报模型数据。用来将替代反射率数据和预报模型反射率数据合并的方法是基于反射率值之间的加权内插的。可以理解，可以使用其它方法和技术而不背离本发明的范围。
[0038]在数据分析�？�204分析了闪电数据、将闪电数据与雷达数据相关并确定了与严峻天气活动相关联的闪电单元的位置之后，数据分析�？�204指令图形处理模块206去使用经分析的闪电数据生成图像。图4-6是由图2的系统所生成的地理地图图像。图4是描绘闪电打击数据的位置的地理地图。图5是描绘替代反射率数据的地理地图。图6是描绘用危险的雷暴活动的视觉指示符增强的替代反射率数据的地理地图。
[0039]如图4中所示，系统100基于所接收的闪电活动数据确定云对地和云间闪电脉冲或打击的位置，并将位置标示在与传感器102a-102c所覆盖的地区相对应的地理地图图像上。图4中的点402表示所标示的每个闪电打击的位置。
[0040]一旦标示了闪电打击，数据分析�？�204就确定闪电活动数据的dBR并基于dBR生成替代反射率数据。然后图形处理�？�206基于替代反射率数据通过使用与Doppler雷达可视化所使用的相同的调色板来生成雷达型图像。如图5中所示，由图形处理�？�206所生成的雷达型图像502视觉上看上去类似由传统的基于雷达的系统所产生的雷达图像，用不同的颜色和轮廓来表示特定天气系统的严峻性。例如，正经历最危险天气(例如降水或闪电打击)的位置可以用特定的颜色(例如红色)来表示，而有较低的严峻程度的地区可以用成梯度的不同颜色(例如橙色、黄色和绿色)来表示。在一些实施例中，图形处理�？�206是单独的图形处理单元(GPU)(例如图形卡)或配置成基于闪电活动数据产生图形绘制和设计的软件模块。
[0041]在一些实施例中，图形处理�？�206生成严峻天气(诸如对流暴风雨)的替代(或模拟)雷达地图图像。由于云中和云对地闪光率(dBR)与雷达反射率(dBZ)之间的强相关性，图形处理�？�206为特定地理地区或区域创建雷达型图像(见图5)，该雷达型图像与由传统的基于雷达的系统为同一地区或区域所生成的雷达图像密切地相对应。
[0042]在一些实施例中，图形处理�？�206生成结合替代雷达图像的视觉指示符，其中视觉指示符相关于潜在的洪水和暴风雨运动。图形处理模块206从数据存储208检索闪电/雷达相关性数据，并生成带有表示潜在的洪水和暴风雨运动的地区的视觉指示符的雷达型图像。在一些实施例中，用来生成指示符的相关性数据是范围在每分钟0-200次闪光的总闪电闪光率和范围在0-75分贝的雷达反射率之间的相关性。
[0043]在一些实施例中，图形处理模块206生成结合替代雷达图像的视觉指示符，其中视觉指示符突出显示危险的总闪电闪光单元的可能性，该危险的总闪电闪光单元增加破坏性的风、大型冰雹和/或对流暴风雨中的龙卷风的可能性。如图6中所示，雷达型图像是用表示潜在的运动路径和危险的雷暴单元的严峻性的多边形来增强的。如前所述，图形处理�？�206从数据存储208和/或数据分析�？�204检索闪电单元追踪数据以生成有暴风雨单元的图像，其中特定单元内的总闪电闪光率是与雷达反射率数据相关的。
[0044]在一些实施例中，服务器计算设备106包括警告生成�？�(未示出)。警告生成�？槭褂蒙恋缡�据的经分析的特性来自动地确定可被与闪电数据相关联的严峻天气所影响的地理地区一例如，随着闪电单元移动和改变大小和/或强度而自动地确定。
[0045]为了发出到达可被严峻天气直接影响或可对受影响的地区有兴趣的人和/或实体的警告，警告生成�？榛�于闪电单元的位置、运动速度和运动方向来确定一个或多个有危险的地理地区。在一些实施例中，警告生成�？槿范ㄓ氲鼻拔恢煤驮诩唇�到来的时间段期间单元的预计轨迹相对应的警告地区。例如，警告生成�？橥ü�在数据分析�？槿范ǖピ�的总闪电率超出了阈值闪电率的时候评估所示的单元的移动速度和移动方向，从而生成生成覆盖闪电单元可以在特定时间段(例如四十五分钟)期间途经的距离和方向的范围的多边形(如图6中的引用字符602所示)。
[0046]在从数据分析�？�204接收了通知并确定了一个或多个有危险的地区之后，警告生成�？樽远�地标识一组正在监控有危险的地区的一个或多个远程设备并自动地将警告发送给远程设备。远程设备可以包括基于计算机的设备，诸如移动电话和全球定位系统(GPS)硬件。远程设备也可以包括其它类型的警告系统，诸如配置成连接到通信网络的灯光、汽笛和喇叭。在一些实施例中，数据存储设备208包括相关于标识远程设备的信息(例如，IP地址、电话号码、电子邮件地址)，并且警告生成�？槭褂帽晔缎畔⒗次�每个远程设备准备警告。数据存储设备208还包括将远程设备的标识映射到远程设备正在监控的特定一个或数个地理地区或的信息(例如，邮编代码、国家名字、街道地址)。警告生成�？槭褂萌魏伪曜嫉耐ㄐ判�议或技术，诸如基于分组的递送(例如，文本消息、XML、电子邮件)、基于电路的递送(例如，寻呼、语音消息)等。例如，用户可以在他的移动电话上订阅接收对特定邮编的警告。系统100将用户的电话号码存储在数据存储�？�208中。当警告生成�？楸晔冻隽擞醒暇�天气的风险的地理位置并且所标识的位置的全部或部分落入由用户提交的邮编之内时，警告生成�？榉⒊鲅爸分劣没У囊贫�电话的电话号码的警告(例如，文本消息、语音消息)。在此实施例中，用户的移动电话不需要位于由警告生成模块标识为“有危险”的同一地理区域中。
[0047]在服务器计算设备106使用闪电数据生成了雷达型图像之后，服务器106可以将图像和有关信息发送给任何数量的装备成或能够接收它们的远程设备。例如，服务器106可以使用标准通信技术(例如，蜂窝、无线)将替代雷达地图发送给移动设备。如上所述，服务器106可以生成严峻天气警告并发送到含有替代雷达地图的远程设备，其允许了对将来临的严峻天气的增强的感知。
[0048]上述技术可以用数字和/或模拟电子电路，或者用计算机硬件、固件、软件或它们的组合来实现。实现可以是作为计算机程序产品，即有形地体现在机器可读存储设备中的计算机程序，其用于由数据处理装置执行或用于控制数据处理装置，数据处理装置例如可编程处理器、计算机和/或多个计算机。计算机程序可以用任何形式的计算机或编程语言来写，语言包括源代码、已编译代码、已解释代码和/或机器代码，并且计算机程序可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为子例程、元素或适合在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可以部署为在一个计算机上或在一个或多个地点处的多个计算机上执行。
[0049]方法步骤可以由一个或多个处理器执行，所述处理器执行计算机程序以通过操作输入数据和/或生成输出数据来执行本发明的功能。方法步骤也可以由专用逻辑电路来执行，并且装置可以实现为专用逻辑电路，专用逻辑电路例如为现场可编程门阵列(FPGA)J!场可编程模拟阵列(FPAA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、可编程片上系统(PSoC)、应用程序专用指令集处理器(ASIP)或应用程序专用集成电路(ASIC)等等。子例程可以指的是所存储的计算机程序和/或处理器，和/或实现一个或多个功能的专用电路的其中部分。
[0050]作为示例，适于计算机程序的执行的处理器包括通用和专用微处理器二者，以及任何种类的数字或模拟计算机的任意一个或多个处理器。一般而言，处理器接收来自只读存储器或随机存取存储器或二者的指令和数据。计算机的基本元素是用于执行指令的处理器和用于存储指令和/或数据的一个或多个存储器设备(memory device)。存储器设备,诸如高速缓存，可以用来暂时地存储数据。存储器设备也可以用于长期的数据存储。一般而言，计算机还包括一个或多个大容量存储设备，例如，磁性盘、磁光盘、或光盘，或被操作地耦合以接收来自该一个或多个大容量存储设备的数据或将数据传送到该一个或多个大容量存储设备以供存储数据，或二者。计算机也可以被操作地耦合到通信网络以便接收来自网络的指令和/或数据和/或将指令和/或数据发送给网络。适于体现计算机程序指令和数据的计算机可读存储介质包括所有形式的易失和非易失存储器，包括，作为示例，半导体存储设备，例如DRAM、SRAM、EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内置硬盘或可移动盘；磁光盘；以及光盘，例如⑶、DVD、HD-DVD和蓝光盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充和/或被合并到专用逻辑电路中。
[0051]为了提供与用户的交互，上述技术可以在与用于向用户显示信息的显示设备(例如，阴极射线管(CRT)、等离子、或液晶显示器(LCD)监视器)以及用户可以借此向计算机提供输入(例如，与用户界面元素交互)的键盘和定点设备(例如，鼠标、追踪球、触摸屏或运动传感器)通信的计算机上实现。也可以使用其他类型的设备以提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可以是任何形式的传感反�。�例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反�。徊⑶依醋杂没У氖淙肟梢砸匀魏涡问浇邮眨�包括声音、语音或触觉输入。
[0052]上述技术可以在包括后端组件的分布式计算系统中实现。后端组件可以是，例如，数据服务器、中间件组件和/或应用服务器。上述技术可以在包括前端组件的分布式计算系统中实现。前端组件可以是，例如，有图形用户界面的客户端计算机、用户可以藉此与示例实现交互的Web浏览器和/或其它用于传输设备的用户接口。上述技术可以在包括这样的后端、中间件或前端组件的任何组合的分布式计算系统中实现。
[0053]计算系统的组件可以通过传输介质互连，传输介质可以包括任何形式或介质的数字或模拟数据通信(例如通信网络)。传输介质可以包括任何配置的一个或多个基于分组的网络和/或一个或多个基于电路的网络。例如，基于分组的网络可以包括因特网、载体因特网协议(IP)网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)、校园网(CAN)、城域网(MAN)、家域网(HAN))、私有IP网络、IP专用交换机(IPBX)、无线网络(例如，无线电接入网络(RAN)、蓝牙、W1-F1、WiMAX、通用分组无线业务(GPRS)网络、HiperLAN)和/或其它基于分组的网络。例如，基于电路的网络可以包括公共交换电话网络(PSTN)、传统专用交换机(PBX)、无线网络(例如，RAN、码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、全球移动通信系统(GSM)网络)和/或其它基于电路的网络。
[0054]传输介质上的信息传输可以是基于一种或多种通信协议的。通信协议可以包括，例如，以太网协议、因特网协议(IP)、网际协议语音(VOIP)、对等P2P)协议、超文本传输协议(HTTP)、会话发起协议(SIP)、H.323、媒体网关控制协议(MGCP)、#7信令系统(SS7)、全球移动通信系统(GSM)协议、一键通(PTT)协议、无线一键通(POC)协议和/或其它通信协议。
[0055]计算系统的设备可以包括，例如，计算机、有浏览器设备的计算机、电话、IP电话、移动设备(例如，蜂窝电话、个人数字助理(PDA)设备、膝上型计算机、电子邮件设备)和/或其它通信设备。例如，浏览器设备包括有万维网浏览器(例如，可从微软公司获得的Microsoft? Internet Explorer?、可从 Mozilla 公司获得的 Mozilla? Firefox)的计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机)。例如，移动计算设备包佔Blackberry?。ip电话包括，例如，可以从思科系统公司获得的Cisco?统一 IP电话7985G和/或可以从思科系统公司获得的Cisco?统一无线电话7920。
[0056]术语“组成”、“包括”和/或每一个术语的复数形式是开放式的并且包括所列举的部分并且可以包括没有列举的附加部分。和/或是开放式的并包括所列举的部分的一个或多个和所列举的部分的组合。
[0057]本领域技术人员将意识到本发明可以用其它具体形式体现而不背离其精神或本质特征。因此前述实施例在所有方面都应被认为是说明性的而不是限制此处所描述的发明的。
【权利要求】
1.一种用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化方法，所述方法包括: 由计算设备接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据； 由所述计算设备基于所述接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度；以及 由所述计算设备基于所述网格的dBR生成替代反射率数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代反射率数据是基于用雷达生成的反射率数据(dBZ)对所述dBR的校准的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，与所述接收的数据相关联的地理地区相对应于由所述雷达网络监控的一个或多个地理地区。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，与所述接收的数据相关联的所述地理地区的气候与由所述雷达网络监控的一个或多个地理地区的气候相匹配。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述替代反射率数据来生成雷达型图像。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述雷达型图像是由表示降水强度的网格组成的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述雷达型图像使用不同的颜色和轮廓来表示与所述网格相关联的降水强度的级别。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，由所述计算设备将所述替代反射率数据与预报模型组合以生成降水强度的替代雷达地图。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述替代雷达地图包括与潜在或实际发洪水的地区相关的一个或多个视觉指示符。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述替代雷达地图包括与暴风雨运动相关的一个或多个视觉指示符。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述替代雷达地图包括与危险的闪电活动的单元相关的一个或多个视觉指示符。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述降水强度相似的地区将所述替代反射率数据与所述预报模型合并。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述预报模型显示密集降水且所述替代反射率数据没有显示密集降水的地区中抑制所述替代反射率数据。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述替代反射率数据显示密集降水且所述预报模型没有显示密集降水的地区中用所述替代反射率数据取代所述预报模型。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 由所述计算设备基于所述替代反射率数据确定一个或多个有危险的地理地区；以及 由所述计算设备向一个或多个监控所述有危险的地理地区的远程设备发送警告。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，由所述计算设备将所述替代反射率数据发送给远程计算设备。
17.一种用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化系统，所述系统包括: 一种具有处理器的计算设备，处理器被配置为: 接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据； 基于所述接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度；以及 基于所述网格的dBR生成替代反射率数据。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述替代反射率数据是基于用雷达生成的反射率数据(dBZ)对所述dBR的校准的。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，与所述接收的数据相关联的所述地理地区相对应于由所述雷达网络监控的一个或多个地理地区。
20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，与所述接收的数据相关联的所述地理地区的气候与由所述雷达网络监控的一个或多个地理地区的气候相匹配。
21.如权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括配置为使用所述替代反射率数据生成雷达型图像的图形处理单元。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述雷达型图像是由表示降水强度的网格组成的。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述雷达型图像使用不同的颜色和轮廓来表示与所述网格相关联的降水强度的级别。
24.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为将所述替代反射率数据与预报模型组合以生成降水强度的替代雷达地图。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述替代雷达地图包括与潜在或实际发洪水的地区相关的一个或多个视觉指示符。
26.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述替代雷达地图包括与暴风雨运动相关的一个或多个视觉指示符。
27.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述替代雷达地图包括与危险的闪电活动的单元相关的一个或多个视觉指示符。
28.如权利要求24所述的系统，其特征在于，在所述降水强度相似的地区将所述替代反射率数据与所述预报模型合并。
29.如权利要求24所述的系统，其特征在于，在所述预报模型显示密集降水且所述替代反射率数据没有显示密集降水的地区中抑制所述替代反射率数据。
30.如权利要求24所述的系统，其特征在于，在所述替代反射率数据显示密集降水且所述预报模型没有显示密集降水的地区中用所述替代反射率数据代替所述预报模型。
31.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为: 基于所述替代反射率数据确定一个或多个有危险的地理地区；以及 向一个或多个监控所述有危险的地理地区的远程设备发送警告。
32.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为将所述替代反射率数据发送给远程计算设备。
33.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为基于所述替代反射率数据计算随时间累积的降水。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为计算每日估计降水。
35.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为计算每月估计降水。
36.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为计算每年估计降水。
37.一种计算机程序产品，其有形地体现在非瞬态计算机可读存储介质中，用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据，所述计算机程序产品包括指令，所述指令可操作来导致数据处理装置: 接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据； 基于所述接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度；以及 基于所述网格的dBR生成替代反射率数据。
【文档编号】G01W1/00GK104169744SQ201380014848
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2012年1月18日
【发明者】C·刘, R·S·马歇尔, E·诺瓦科夫斯基亚, C·D·斯卢普 申请人:地球网络股份有限公司