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JP2633802B2 - 気象レーダ画像の3次元表示装置 - Google Patents
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JP2633802B2 - 気象レーダ画像の3次元表示装置 - Google Patents

気象レーダ画像の3次元表示装置

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JP2633802B2
JP2633802B2 JP5308678A JP30867893A JP2633802B2 JP 2633802 B2 JP2633802 B2 JP 2633802B2 JP 5308678 A JP5308678 A JP 5308678A JP 30867893 A JP30867893 A JP 30867893A JP 2633802 B2 JP2633802 B2 JP 2633802B2
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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気象レーダ画像の3次
元表示装置に係り、特に表示方式の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】気象用パルスレーダ装置は、一般に空中
線制御装置を備え、360°の全方位を観測でき、また
レーダ空中線の観測仰角を可変できる構成であるが、通
常の気象用レーダ装置では、低い仰角で広範囲の降雨雪
状況を観測することを目的としているので、多くの場合
平面表示(「PPI表示」:Plan Position Indication)
方式の表示装置が用いられ、レーダ空中線の観測仰角を
切り換える場合にも高度毎のエコー強度を高度毎に切り
換えてPPI表示することが行われている。
【0003】ここに、複数の観測仰角による観測結果か
ら高度毎のエコー強度データを算出しPPI表示用デー
タを作成する処理は、等高度データ処理(CAPPI処
理:Constant Altitude PPI 処理)と称されるが、例え
ば河川管理のように詳細な降雨雪状況の把握を必要とす
る場合、また降雨のメカニズムや構造を解析するような
研究観測の場合等では、降雨雪の垂直方向の分布を一目
で確認できる必要があり、かかる場合の表示方式として
は前述したPPI表示方式は適さない。
【0004】そこで、降雨雪の垂直方向の分布を調べる
場合には、例えば図4に示すように構成して、高度毎に
算出したエコー強度(気象レーダ画像)を、東西方向、
南北方向及び高度方向の3次元で表示(図7、図8)す
ることが行われている。これは、近年のグラフィック表
示技術の進展に伴い実現を見たものである。
【0005】図4は、山上等の人里離れた遠隔地に配置
される気象用レーダ装置(1、2、3、4)と市街地等
に配置される3次元表示装置(7、8、9b)とを通信
回線(5、6)で接続した構成例を示す。
【0006】気象用レーダ装置(1、2、3、4)は、
例えば図5に示すように、レーダ空中線の観測仰角(θ
1 、θ2 、θ3 、θ4 )を一定の時間間隔で変化させそ
れを周期的に繰り返すようにスケジューリングされ、こ
のスケジュールに従って空中線制御装置3が空中線装置
2を制御して空中線の仰角を変化させ、信号処理装置4
に複数仰角の受信電力データを収集し(図6)、通信回
線(5、6)を介して3次元表示装置へ伝送する。
【0007】3次元表示装置は、CAPPI処理装置7
と演算処理装置8と表示装置9bとで基本的に構成され
る。気象用レーダ装置が取得した複数仰角の受信電力デ
ータはCAPPI処理装置7と演算処理装置8とへ入力
する。
【0008】CAPPI処理装置7は、複数仰角の受信
電力データ(図6)を受けて、前述したように高度毎の
エコー強度データを算出して演算処理装置8に与える。
【0009】演算処理装置8は、CAPPI処理装置7
の出力に基づき高度毎の降雨雪強度分布を演算し、PP
I表示用データを作成してそれを表示装置9bに与え
る。また演算処理装置8は、通信制御装置6から入力す
る気象用レーダ装置が取得した複数仰角において仰角毎
に雨雪量を演算し、それを表示装置9bに与える。
【0010】表示装置9bは、画面の最下部に観測範囲
の地図を水平的な広がりを持って表示するとともに、そ
の上部に演算処理装置8が演算した高度毎の降雨雪強度
分布に基づき水平的な広がりと高度方向とを関連付けて
形成したエコー強度(気象レーダ画像)を表示する。
【0011】具体的には、各高度毎のエコー強度は色分
け表示されるが、図7に示すように各高度層毎のエコー
強度を平面的に表示して積み重ねる表示方式、または、
図8に示すように各高度層毎のエコー強度を細かく分割
した立体で表現する表示方式が採用される。
【0012】なお、この表示装置9bでは図7や図8の
3次元表示と演算処理装置8が演算した高度毎の雨雪量
のPPI表示とを切り換えて表示できるようになってい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7や図8の
表示方式では、気象エコーの構造は把握できるが、画面
の最下部にある観測範囲の地図との対応を付けるのが困
難であり、気象エコーの地理的な位置関係を見極めるの
が困難であるという問題がある。
【0014】この問題に対処するため従来では、気象エ
コーを異なる視点から見ることができるように、観測方
向が異なる複数の画面を切り換えて表示したり、またそ
れらを連続的に回転させて表示したりする操作を可能に
しているが、迅速性に欠け、また位置関係の特定には経
験が必要であり、改善が望まれている。
【0015】本発明の目的は、熟練を要さずに簡単かつ
迅速に気象エコーの地理的位置関係を特定できる表示手
段を備えた気象レーダ画像の3次元表示装置を提供する
ことにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の気象レーダ画像の3次元表示装置は次の
如き構成を有する。即ち、本発明の気象レーダ画像の3
次元表示装置は、仰角可変型の気象用レーダが取得した
仰角毎の観測結果から高度毎のエコー強度データを算出
する等高度データ処理装置と; 前記等高度データ処理
装置の出力を受けて、高度毎の降雨雪強度分布を演算す
る演算処理装置と; 画面の最下部に観測範囲の地図を
水平的な広がりを持って表示するとともに、その上部に
前記演算処理装置が演算した高度毎の降雨雪強度分布に
基づき水平的な広がりと高度方向とを関連付けて形成し
た気象レーダ画像を表示する表示装置と; を備える気
象レーダ画像の3次元表示装置において; 前記表示装
置は、前記演算処理装置が演算した高度毎の降雨雪強度
分布を受けて、高度毎に所定値以上の降雨雪を示す境界
を検出し、それを全ての高度について重ね合わせる手段
と; 前記重ね合わせにより水平面内に形成される降雨
雪を示す境界輪郭を前記地図上に投影表示する手段と;
を備えることを特徴とするものである。
【0017】
【作用】前記の如く構成される本発明の気象レーダ画像
の3次元表示装置の作用を説明する。本発明の気象レー
ダ画像の3次元表示装置では、高度毎に所定値以上の降
雨雪を示す境界を検出し、それを全ての高度について重
ね合わせて水平面内における降雨雪を示す境界輪郭を求
め、それを地図上に投影表示する。
【0018】その結果、3次元表示された気象エコーの
分布の地理的位置関係を1つの画面で一目で把握できる
ので、即座に地理的位置関係を特定できる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る気象レーダ画像
の3次元表示装置を示す。本発明では、図4に示すもの
において、表示装置9aに若干の機能を追加したもので
あり、その他の構成は従来と同様であるので、同一符号
・名称を付しその説明を省略する。
【0020】本発明の表示装置9aでは、次の各動作を
行う。まず、演算処理装置8が演算した高度毎の降雨雪
強度分布を受けて、高度毎に所定値以上の降雨雪を示す
境界を検出する。ここに、所定値は、最下位の降雨雪
量、例えば2mm/hの降雨雪量を採用する。
【0021】次いで、検出した高度毎の境界を全ての高
度について重ね合わせて水平面内における降雨雪を示す
境界輪郭を求める。
【0022】そして、重ね合わせにより水平面内に形成
される降雨雪を示す境界輪郭を地図上に投影表示する。
このとき、境界輪郭(線)のみを表示しても良いが、視
認性の観点から輪郭内の階調を異ならせて、気象エコー
分布の影のように地図上に投影表示しても良い。
【0023】その結果、図2や図3に示すように、3次
元表示された気象エコーの分布の地理的位置関係を1つ
の画面で一目で簡単にかつ迅速に把握できることにな
る。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の気象レー
ダ画像の3次元表示装置は、高度毎に所定値以上の降雨
雪を示す境界を検出し、それを全ての高度について重ね
合わせて水平面内における降雨雪を示す境界輪郭を求
め、それを地図上に投影表示する手段を設けたので、3
次元表示された気象エコーの分布の地理的位置関係を1
つの画面で一目で把握でき、即座に地理的位置関係を特
定できる。従って、実際の降雨や降雪に対する対策のた
め詳細な降雨雪データを必要とする河川管理の業務や調
査研究面から降雨雪のメカニズムや構造を解析する業務
等に非常に有益な情報を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る気象レーダ画像の3次
元表示装置の構成ブロック図である。
【図2】本発明の表示方式による気象エコー強度3次元
表示例(各高度層別)を示す図である。
【図3】本発明の表示方式による気象エコー強度3次元
表示例(立体組合せ)を示す図である。
【図4】従来の気象レーダ画像の3次元表示装置の構成
ブロック図である。
【図5】レーダ空中線の観測仰角の変化態様の一例を示
す図である。
【図6】等高度エコー強度の取得及び気象エコー強度分
布算出の概念図である。
【図7】従来の表示方式による気象エコー強度3次元表
示例(各高度層別)を示す図である。
【図8】従来の表示方式による気象エコー強度3次元表
示例(立体組合せ)を示す図である。
【符号の説明】
1 送受信機 2 空中線装置 3 空中線制御装置 4 信号処理装置 5 通信制御装置 6 通信制御装置 7 CAPPI処理装置 8 演算処理装置 9a 表示装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仰角可変型の気象用レーダが取得した仰
    角毎の観測結果から高度毎のエコー強度データを算出す
    る等高度データ処理装置と; 前記等高度データ処理装
    置の出力を受けて、高度毎の降雨雪強度分布を演算する
    演算処理装置と; 画面の最下部に観測範囲の地図を水
    平的な広がりを持って表示するとともに、その上部に前
    記演算処理装置が演算した高度毎の降雨雪強度分布に基
    づき水平的な広がりと高度方向とを関連付けて形成した
    気象レーダ画像を表示する表示装置と; を備える気象
    レーダ画像の3次元表示装置において; 前記表示装置
    は、前記演算処理装置が演算した高度毎の降雨雪強度分
    布を受けて、高度毎に所定値以上の降雨雪を示す境界を
    検出し、それを全ての高度について重ね合わせる手段
    と; 前記重ね合わせにより水平面内に形成される降雨
    雪を示す境界輪郭を前記地図上に投影表示する手段と;
    を備えることを特徴とする気象レーダ画像の3次元表
    示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の気象レーダ画像の3次
    元表示装置において; 前記表示装置は、前記地図上に
    投影表示した境界輪郭の内側を階調を異ならせて表示す
    る手段; を備えることを特徴とする気象レーダ画像の
    3次元表示装置。
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