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基于ROSE 3.0開放型氣象算法接口的應用研究
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基金項目:

湖北省自然科學基金氣象創新發展聯合基金項目(2023AFD092;2023AFD107),湖北省氣象局科研項目(2025Y20)共同資助


Application Study of ROSE 3.0 Based Open Meteorological Algorithm Interface
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    摘要:

    為提升天氣雷達數據產品質量和本地化應用效益,本文依托新一代天氣雷達業務軟件ROSE 3.0的開放接口架構,開展了雷達氣象算法模塊的本地化設計與系統集成。文中闡述了ROSE 3.0的開放接口功能、模塊化開發流程及集成方法。隨后以雷達數據質量控制為示范,構建了一種基于模糊邏輯方法的雙偏振天氣雷達非氣象回波識別算法,并封裝為可調用的動態鏈接庫。將該算法模塊嵌入ROSE 3.0業務系統,并用湖北隨州與荊州雷達站的兩次觀測個例進行應用檢驗。結果表明,基于模糊邏輯方法的天氣雷達數據質控算法能夠有效識別并剔除非氣象回波,同時無損降水回波,這顯著提升了天氣雷達數據質量與可用性。此外,本研究結果還驗證了ROSE 3.0平臺在支持算法快速集成、靈活擴展及業務化轉化方面的顯著優勢,為雷達氣象算法的本地化部署提供了重要的技術參考。

    Abstract:

    Radar meteorological algorithms play a crucial role in meteorological monitoring and forecasting, and their rapid deployment and application in operational systems significantly improve radar data quality and operational efficiency. To improve the data quality of weather radar and the effectiveness of localised applications, this study relies on the open interface architecture of the new generation weather radar operational software (ROSE 3.0) to carry out localised design and system integration research of radar meteorological algorithm modules. At first, the open interface functionality, modular development process, and integration methods of ROSE 3.0 are introduced in detail. Subsequently, taking the radar data quality control algorithm as the research object, a non-meteorological echo recognition model for dual-polarisation radar is developed using the fuzzy logic method. Key radar parameters such as radial velocity, differential reflectivity texture, correlation coefficient, and differential phase shift texture are utilised to implement the radar data quality control algorithm through the ROSE 3.0 standard API function and dynamic link library. Then, this radar data quality control algorithm is successfully deployed in the ROSE 3.0 operational systems of Suizhou and Jingzhou radar stations in Hubei Province. Using two radar observation cases from Suizhou and Jingzhou radar stations for operational tests, it is shown that the radar data quality control algorithm robustly and efficiently identifies and eliminates non-meteorological echoes such as ground clutter, biological targets, and aluminium foil interference, while the precipitation echoes experience no loss. By comparing and analysing the radar reflectivity factors before and after quality control, a significant improvement in the quality and reliability of radar data is found, which enhances the operational efficiency of precipitation monitoring and short-term forecasting systems. Additionally, the results of this study also validate the significant advantages of ROSE 3.0 in supporting rapid algorithm integration, flexible expansion, and business transformation, effectively promoting the localised deployment of radar meteorological algorithms. It should be pointed out that this study mainly focuses on the interface mechanism and integration process of ROSE 3.0. The effectiveness of radar data quality control is mainly analysed through case studies, and there is a lack of systematic analysis on the accuracy evaluation and localisation optimisation strategies of radar data quality control algorithms. In future research, it is necessary to continuously improve the accuracy evaluation of weather radar quality control algorithms and further expand ROSE 3.0 functionality to support multiple data formats and more complex meteorological processing techniques, in order to better serve the new needs of meteorological operational development.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

程昌玉,何菊,許海波.基于ROSE 3.0開放型氣象算法接口的應用研究[J].氣象科技,2025,53(5):646~655

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歷史
  • 收稿日期:2025-02-27
  • 定稿日期:2025-08-01
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  • 在線發布日期: 2025-10-30
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