Руски държавен хидрометеорологичен университет. Мониторинг на премествания и деформации на земната повърхност и конструкции MRL данни онлайн

Имаме удоволствието да Ви съобщим, че Центърът по хидрометеорология и мониторинг Киров околен святОт 1 април 2016 г. е въведен и успешно работи метеорологичен уред от ново поколение Доплеров метеорологичен радар (DMRL-S).

Радарите DMRL-S са инсталирани от Росхидромет на територията на Руската федерация с цел създаване на единна система за радиолокационни метеорологични наблюдения на Росхидромет. Общо до 2020 г. се планира да бъдат инсталирани около 140 радара DMRL-S.

Към днешна дата дистанционните доплерови метеорологични радари с поляризационна обработка на сигнали за оперативните служби на Росхидромет и авиационни прогнози са уникално средство за метеорологични наблюдения, т.к. позволяват наблюдение в реално време на информация за местоположението и движението на мезомащабни облачни образувания, появата на зони с интензивни валежи, фиксиране на зони на опасни явления, включително гръмотевични бури, градушки, шквалове и наблюдение на тяхното развитие и движение. Съвременните DMRL-S имат радиус на видимост 250-300 km и позволяват циклични наблюдения с честота от 3 до 15 минути в денонощен автоматизиран режим, като предоставят данни с висока пространствена разделителна способност (0,5-1 km) върху площ до 200 хиляди km2.

Радарната информация на радарите DMRL-S добре допълва данните от метеорологичните спътници, които използват пасивни методи за сондиране на атмосферата, но за разлика от тях специално разработеният софтуер за радара DMRL-S (софтуер VOI GIMET-2010) го прави възможно да обработва и интерпретира радарна информация. В допълнение, той ви позволява да свържете метеорологичните събития на картата DMRL-S със синоптичната ситуация.

"HYMET-2010" изгражда триизмерен модел на параметрите на облачността, чиято математическа обработка осигурява изграждането на следните радарни карти и метеорологични характеристики:

1) максимална отразяваща способност в слоя над 1 km,

2) HVGO - височини на върха на облака;

3) метеорологични явления;

4) опасни метеорологични явления;

5) интензивност на валежите;

6) натрупани количества валежи;

7) интегрално водно съдържание на облаците, VIL;

8) NNHO - височини на долната граница на облачността;

9) вертикален и хоризонтален срез на вятъра;

10) турбуленция;

11) видимост при валеж;

12) контури на опасни явления;

14) вертикален профил на вятъра VW;

15) начертаване на хоризонтални вектори на вятъра HW върху всяка r/l карта.

Достъпът до цифровите карти за наблюдение на метеорологичните радари в системата за показване на единното радарно поле на мрежата DMRL-S на Росхидромет вече е достъпен в Интернет на уебсайта meteorad.ru, но информацията се представя на него отложено с 24 часа.

За местните потребители на информация DMRL-S се осигурява прехвърляне на вторични r / l продукти към отдалечени абонатни точки (AP) чрез локална мрежа в реално времена договорна основа.

Има опит в използването на DMRL-S информация в други региони.

За организации, които се интересуват от получаване на специализирана информация от DMRL-S онлайн, Kirov TsGMS организира на договорна основа автоматизиран трансфер на данни, както в цифрова форма за по-нататъшна обработка, така и под формата на екранна снимка (снимка).

Методът на радарната интерферометрия е незаменим за навременното откриване на смени земната повърхностнад зони на подземни разработки, картографиране на деформации на стените и первазите на кариери, както и за наблюдение на естествени и причинени от човека премествания и деформации на конструкции.

Радарната интерферометрия засича и най-малките отмествания – до няколко милиметраминимизира риска от възникване на извънредни ситуации и значително намалява възможните последствия от тях.

Основното предимство на радарната интерферометрия е независима дистанционна оценка на промените в цялата площ на изображението. За изчислението се използва масив от сателитни радарни данни, получени на интервали до 8 пъти месечно.

Радарното наблюдение на премествания и деформации се извършва на два етапа:

На този етап е необходимо да се получи първоначалният масив от данни за радиолокационни наблюдения - 30 радиолокационни изследвания за 30 различни дати.

Радарните данни могат да се събират в продължение на 5–6 месеца (за наблюдение на интензивни премествания до 1 метър на година, периодът от април до октомври е идеален) или в продължение на няколко години (подходящо за наблюдение в градове, където преместванията не са твърде интензивни).

2. Интерферометрична обработка на данни от многопроходни радарни сателитни изображения.

На този етап се изчисляват карти на премествания и деформации на земната повърхност и структури от масива от изходни данни от радарни наблюдения.

В резултат на това клиентът получава карти, които записват промените в земната повърхност и структурите към всяка дата на проучване във векторен и растерен формат, придружени от технически доклади. Освен това могат да се изчислят карти на вертикални и хоризонтални измествания и обработка на площни данни може също да се извърши с помощта на метода SBas, който дава изходни растерни файлове на измествания и изолинии на изместване.

Постоянни дифузори в центъра на Астана. Стабилни сгради на Дома на министерствата (в центъра), върховен съд(горе вляво), парламентарният комплекс и президентската администрация (високи сгради на заден план) и резиденцията на президента на Казахстан (на заден план). Стабилни са и рефлекторите по насипа.

Пример за наблюдение на преместванията на земната повърхност в района на находище на газ и находище на подземни води. Въз основа на резултатите от 30-проходно проучване на тази зона за 6 месеца (област на рамката 40 × 40 km) бяха идентифицирани 5 000 000 точки - постоянни разсейващи радарни сигнали, за всеки от които са известни отмествания за всяка дата на изследване спрямо датата от първото проучване.

Фрагмент от растерна карта на измествания на земната повърхност в цветно кодиране. В пиксел - стойностите на изместването на земната повърхност в милиметри. Отрицателните стойности съответстват на потъване, положителните стойности съответстват на издигания. Чрез пиксели с равни стойности на отмествания се изчертават изолинии на отмествания.

Катедра по експериментална физика на атмосферата

есе

По темата : Метеорологични радарни станции

Изпълнил: студент от група МП-480

Потеряйко Е. В.

Санкт Петербург

2012 г

РАЗДЕЛ 1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕН РАДАР MRL-5………………………………3

Целта на станцията и принципът на работа ……………………………………………………………..3

Схематична диаграма на MRL-5………………………………………………………………………………5

Основни технически данни на MRL-5 …………………………………………………………..6

Антенна вълноводна система……………………………………………………………………………7

Предавателно устройство………………………………………………………………………………………9

Приемащо устройство ………………………..………………………………………………………..9

Индикаторно устройство ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… … 10 РАЗДЕЛ 2.ПОЛУЧАВАНЕ НА ПЪРВИЧНА ИНФОРМАЦИЯРАДАР

НАБЛЮДЕНИЯ В БЛИЗКА И ДАЛЕЧНА ЗОНА……………………………….12

Раздел 4. Автоматизирани метеорологични

РАДАРЕН КОМПЛЕКС „МЕТЕОКЛЕТКА……………………………………….. 17

метеорологичен радарMRL-5.

1. Целта на станцията и принципът на работа.

Метеорологичният радар MRL-5 е специализиран радар за предупреждение за бури и защита от градушка, предназначен за решаване на следните задачи:

откриване и локализиране на огнища на гръмотевични бури, градушки и валежи в радиус от 300 km;

 определяне на хоризонталния и вертикалния размер на метеорологичните образувания, посоката и скоростта на тяхното движение;

 определяне на горната и долната граница на облаци с произволна форма;

 измервания на средната мощност на радиоехото на метеорологичните цели.

селекция на радиоехото на метеорологичните обекти на фона на смущаващи сигнали, отразени от местни обекти;

 осигуряване на защита от градушка, т.е. откриване и локализиране на източници на градушка в облаци (измерване на техните координати и определяне на физическите им характеристики)

Двувълнов високопотенциален метеорологичен радар MRL-5. Произвежда се в две модификации: мобилна - MRL-5A, стационарна - MRL-5B. В мобилната версия MRL-5 е създаден на базата на специализирано ремарке PAU - 1, разделено на две отделения: индикатор (топло) и приемо-предавателно (студено). Системната антена е монтирана на покрива на ремаркето под ветроустойчивата обвивка.

В стационарната версия MRL се намира на втория етаж на типична сграда за MRL-5 или на последния етаж в две изолирани помещения.

Станцията е базирана на импулсния метод на радара.

Предавателят генерира мощни къси импулси от микровълнова електромагнитна енергия, които влизат в антената през вълноводни пътища. Излъчването на електромагнитна енергия в космоса се произвежда от антена под формата на тесен, силно насочен лъч. Ако излъченият сигнал, разпространявайки се в пространството, срещне препятствия по пътя си под формата на местни обекти, облаци и други метеорологични образувания, тогава той се отразява в различни посоки от обекта, включително в посоката на MRL. Отразените импулси се приемат от същата антена и се подават през вълноводния път към приемното устройство. В приемното устройство отразените сигнали след усилване и преобразуване влизат в индикаторните екрани MRL-5 има редица функции:

 два отделни канала - 3 см (канал 1) и 10 см (канал 2); режимът за предупреждение за буря може да се реализира на всеки от каналите, а режимът за поддръжка на защитата от градушка се прилага главно, когато двата канала работят заедно;

антенна система с параболичен рефлектор и двулентово захранване, формираща тясна диаграма на излъчване; използването на такава антена осигурява висока разделителна способност в ъгловите координати и изравняване на диаграмите на излъчване на двата диапазона с висока точност.

 високата чувствителност на приемните устройства позволява да се увеличи обхватът на откриване на метеорологичните обекти, а широкият динамичен диапазон осигурява висока точност на количествените измервания.

 универсална система за индикация, която осигурява възможност за наблюдение и запис на радио ехо от метеорологични обекти:

комбинирани индикатори на ИКО и ИДВ с широк диапазон от сканиращи скали, осигуряващи измервания, наблюдения и фотографски запис на радиоехо в хоризонтална и вертикална равнина;

 двулъчев индикатор на базата на осцилоскоп ST-55 за наблюдение на радиоехото на метеорологични обекти в амплитудно-диапазонните координати;

 оборудване за преобразуване на ъглова информация, осигуряващо: извеждане на азимута на метеорологичните цели в географски и артилерийски координати с висока точност (0,10).

 устройство за автоматичен избор на източници на градушка;

 светлинен панел, осигуряващ бързо отчитане и фотографски запис на дата, час, номер на наблюдавания канал, знак на нормата на енергийния потенциал на радара, ниво на изоехия след 6 dB, мащаб, азимут, наклон на антената ъгъл, хоризонтален и наклонен диапазон, височината на целта, избрана на индикатора;

 Устройство за следене на чувствителността на приемните устройства, мощността на предавателните устройства и енергийния потенциал на станцията като цяло;

 Управляеми микровълнови атенюатори на базата на p-n-p-диоди, осигуряващи измерване на мощностите на радиоехото и тяхната корекция на квадрат разстояние;

 Специално фотозаписващо оборудване за документиране на радиоехо модели;

 система за електрозахранване, която осигурява захранване на оборудването или от индустриална трифазна мрежа 50 Hz 380 V, или от автономна трифазна мрежа 50 Hz 220 V.