[发明专利]一种多雷达站鸟情信息融合以及成像方法

说明书

本发明提供了一种多雷达站鸟情信息融合以及成像方法，属于雷达目标识别与信息融合成像领域。该方法首先获取特定时间段内多个雷达站的二级数据文件并对鸟情融合图像进行初始化设定，然后根据各个雷达站提取的鸟情信息和二维空间信息生成鸟情融合图像中每个图像单元对应的数据池数组，最后根据鸟情融合图像中每个图像单元的经纬度信息及其对应的数据池数组绘制鸟情融合图像。利用本发明能够基于气象雷达二级数据文件进行鸟情信息提取，实现了不同时间尺度下多气象雷达站观测鸟情的有效融合。

技术领域

本发明属于雷达目标识别与信息融合成像领域，具体涉及一种多雷达站鸟情信息融合以及成像方法。

背景技术

组网化气象雷达不仅可以精确的定量描述以及跟踪多类别气象目标，同时也可以提供更加丰富的生物类目标(飞鸟、昆虫、蝙蝠)的可识别特征，为生物目标在大尺度时空间范围内的识别跟踪以及活动规律研究提供了非常有效的观测手段，为农林灾害预警，生态环境监测与保护，航空安全威胁评估等领域提供有效的观测手段和参考信息。因此，基于气象雷达二级数据文件中观测数据的相关研究可为今后气象雷达组网信息融合、多类别气象和生物目标识别跟踪、雷达观测大数据挖掘等技术领域的研究提供有力的数据支撑，为今后气象雷达的后续应用价值拓展与提升提供技术储备，具备十分积极的应用前景。

目前还没有基于气象雷达的飞鸟目标检测研究，公开发表的论文或者专利中也没有涉及多雷达站鸟情信息融合的相关研究。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种多雷达站鸟情信息融合以及成像方法，基于气象雷达二级数据文件进行鸟情信息提取，可实现不同时间尺度下多气象雷达站观测鸟情的有效融合。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种多雷达站鸟情信息融合以及成像方法，所述方法首先获取特定时间段内多个雷达站的二级数据文件并对鸟情融合图像进行初始化设定，然后根据各个雷达站提取的鸟情信息和二维空间信息生成鸟情融合图像中每个图像单元对应的数据池数组，最后根据鸟情融合图像中每个图像单元的经纬度信息及其对应的数据池数组绘制鸟情融合图像。

本发明的进一步改进在于，所述方法包括：

步骤一、对气象雷达二级数据文件进行格式转换与信息提取，获得有效的数据单元；

步骤二、构建鸟情融合图像，获得鸟情融合图像的四个顶点的坐标以及鸟情融合图像中每个图像单元的四个顶点的坐标；

步骤三、进行飞鸟目标提取获得包含飞鸟目标的数据单元，并根据包含飞鸟目标的数据单元以及每个图像单元的经纬度信息获得每个图像单元对应的数据池数组；

步骤四、根据每个图像单元对应的数据池数组进行多雷达站鸟情信息融合获得鸟情融合图像。

本发明的进一步改进在于，所述步骤一的操作包括：

(11)根据事先指定的鸟情观测区域选择出该区域内的所有雷达站；

(12)对每个雷达进行以下操作：

定义气象雷达二级数据文件对应的离散时间序列为{t_i|i＝1,2,...,K}，其中K表示离散时间点的个数；定义N为雷达站的个数；

在特定雷达扫描俯仰角θ下，定义数据矩阵为M_θ，矩阵元素M_θ(j,k)对应的数据单元包含多个目标特性x，每个目标特性x的数值矩阵为M_xθ；

(13)确定每个M_xθ中每行的无效数据的个数：

定义M_xθ的第i行中的无效数据的个数为C_θx(i)；