Мониторинг смещений и деформаций земной поверхности и сооружений. Анимационная карта явлений погоды – облачность, осадки Данные мрл внуково

Глоссарий

Первые радиолокационные станции, которые поступили метеорологам после войны, могли обнаруживать только кучево-дождевые облака с опасными явлениями . Несколько десятилетий ушло на их модернизацию и разработку измерительных схем, которые могли извлекать информацию не только из высоты радиоэха, но и из результатов отраженных от облаков сигналов. Возможность наблюдать появление опасных явлений, рассчитывать их скорость и направление перемещения надолго позволили МРЛ занять лидирующие позиции в штормовом оповещении.

Метеорологический радиолокатор уже 60 лет является незаменимым прибором для обнаружения явлений, которые сопутствуют конвективным облакам – гроз , града , ливней , шквалов .

Метеорологические некогерентные радиолокаторы определяют ОЯ (опасные явления) по косвенным признакам – измерениям высоты верхней границы радиоэха и отражаемости кучево-дождевой облачности, и принимают решение с помощью радиолокационных критериев опасности.

Метод радарной интерферометрии незаменим для своевременного выявления сдвигов земной поверхности над районами подземной добычи полезных ископаемых, картирования деформаций бортов и уступов карьеров, а также для мониторинга природных и техногенных смещений и деформаций сооружений.

Радарная интерферометрия выявляет малейшие смещения – вплоть до нескольких миллиметров , сводит к минимуму риск возникновения чрезвычайных ситуаций и значительно уменьшает их возможные последствия.

Основное преимущество радарной интерферометрии - независимая дистанционная оценка изменений по всей площади снимка. Для расчета используется массив спутниковых радарных данных, полученных с периодичностью до 8 раз в месяц.

Радарный мониторинг смещений и деформаций проходит в два этапа:

1. Планирование и заказ целевой многопроходной радарной космической съемки.

На этом этапе необходимо получить исходный массив данных радарных наблюдений – 30 радарных съемок за 30 разных дат.

Данные радарных наблюдений могут быть собраны за 5–6 месяцев (для мониторинга интенсивных смещений до 1 метра в год идеально подходит период с апреля по октябрь) или за несколько лет (подходит для мониторинга в городах, где смещения не слишком интенсивные).

2. Интерферометрическая обработка данных многопроходной радарной космической съемки.

На этом этапе из массива исходных данных радарных наблюдений рассчитываются карты смещений и деформаций земной поверхности и сооружений.

В результате заказчик получает карты, фиксирующие изменения земной поверхности и сооружений по состоянию на каждую дату съемки в векторных и растровых форматах, сопровождаемые техническим отчетам. Дополнительно могут быть рассчитаны карты вертикальных и горизонтальных сдвигов, а также может быть выполнена площадная обработка данных по методу SBas, дающая на выходе растровые файлы смещений и изолинии смещений.

Постоянные рассеиватели в центре Астаны. Стабильные здания дома министерств (по центру), верховного суда (слева сверху), парламентского комплекса и администрации президента (высотные здания на втором плане) и резиденции президента Казахстана (на заднем плане). Также стабильны отражатели вдоль набережной.

Пример мониторинга смещений земной поверхности в районе газового месторождения и месторождения грунтовых вод. По результатам 30-проходной съемки этого участка в течение 6 месяцев (площадь кадра 40×40 км) выявлены 5 000 000 точек - постоянных рассеивателей радарного сигнала, для каждой из которых известны смещения на каждую дату съемки относительно даты первой съемки.

Фрагмент растровой карты смещений земной поверхности в цветовом кодировании. В пикселе - значения сдвига земной поверхности в миллиметрах. Отрицательные значения соответствуют оседаниям, положительные - поднятиям. По пикселям с равными значениями смещений проведены изолинии смещений.

Успешные проекты компании «Совзонд» с использованием метода радарной интерферометрии:

Анимационная карта явлений за последние 3 часа.

Ежедневно обновляемая карта явлений погоды по данным радиолокационных комплексов наблюдательной сети Росгидромета, Украины и Белоруссии. Анимация (анимированная карта) текущих данных радарных наблюдений для ЕТР → явления погоды за последние 3 часа (смотрите практически в реальном времени). Если карта здесь не загрузилась, то "щёлкните" по ссылке
» анимированная карта явлений погоды за последние 3 часа
Ещё одна "БОЛЕЕ НАГЛЯДНАЯ" анимационная карта всех явлений погоды на Европейской территории России (ЕТР) в реальном времени
» анимационная карта метеоявлений ДМРЛ за последние 3 часа

Выше была скажем так, "глобальная" карта явлений погоды, включающая всю европейскую территорию России.
Теперь перейдите на карту по другому URL-адресу » карта ДМРЛ

На данной карте будут области выделенные серым цветом и, при наведении на которые, должен измениться курсор.
Если интересующее Вас местоположение попадает в такие места на карте, то Вы сможете более подробно ознакомиться с текущими погодными явлениями в этом регионе (вверху будут дата и время снимка).
На "карте ДМРЛ" установите "cursor" на нужный город или любое выделенное место, кликните по нему левой кнопкой мышки (см. рисунок слева).
Для наглядности ниже скриншот карты, т.е. какое изображение Вы получите.
На снимке найдёте все условные обозначения метеоявлений и т.п..

Кафедра экспериментальной физики атмосферы

реферат

На тему : Метеорологические радиолокационные станции

Выполнил: студент группы МП-480

Потеряйко Е. В.

Санкт-Петербург

2012 г.

РАЗДЕЛ 1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ РАДИОЛОКАТОР МРЛ-5……………………………3

Назначение станции и принцип работы …………………………………………………………..3

Принципиальная схема МРЛ-5………………………………………………………………………5

Основные технические данные МРЛ-5 …………………………………………………………....6

Антенно-волноводная система………………………………………………………………………7

Передающее устройство………………………………………………………………………………9

Приемное устройство ………………………..………………………………………………………..9

Индикаторное устройство ……………………………………………………………………………10 РАЗДЕЛ 2. ПОЛУЧЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ

НАБЛЮДЕНИЙ В БЛИЖНЕЙ И ДАЛЬНЕЙ ЗОНАХ……………………………….12

Раздел 4.Автоматизированный метеорологический

РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС «МЕТЕОЯЧЕИКА ………………………………….. 17

Метеорологический радиолокатор МРЛ-5 .

1.Назначение станции и принцип работы.

Метеорологический радиолокатор МРЛ-5 представляет собой специализированный радиолокатор штормового оповещения и градозащиты, предназначенный для решения следующих задач:

обнаружения и определения местоположения очагов гроз, града и ливневых осадков в радиусе 300 км;

 определения горизонтальной и вертикальной протяженности метеообразований, направления и скорости их перемещения;

определение верхней и нижней границы облаков любых форм;

 измерения средней мощности радиоэха метеорологических целей.

селекция радиоэха метеообъектов на фоне мешающих сигналов, отраженных от местных предметов;

 обеспечения градозащиты, то есть обнаружения и локализации градовых очагов в облаках (измерения их координат и определения их физических характеристик)

МРЛ-5 двухволновый высокопотенциальный метеорологический радиолокатор. Выпускается в двух модификациях: передвижной – МРЛ-5А, стационарный – МРЛ-5Б. В передвижном варианте МРЛ-5 создан на базе специализированного прицепа ПАУ - 1, разделенном на два отсека: индикаторный (теплый) и приемопередающий (холодный). На крыше прицепа под ветрозащитной оболочкой установлена антенна системы.

В стационарном варианте МРЛ размещается на втором этаже типового здания для МРЛ-5 либо на верхнем этаже в двух изолированных комнатах.

В основу работы станции положен импульсный метод радиолокации.

Передающее устройство генерирует мощные короткие импульсы электромагнитной энергии СВЧ, которые поступают в антенну по волноводным трактам. Излучение электромагнитной энергии в пространство производится антенной в виде узкого остронаправленного луча. Если излучаемый сигнал, распространяясь в пространстве, встречает на своем пути препятствия в виде местных предметов, облаков и других метеообразований, то происходит его отражение в разные стороны от объекта, в том числе и в направлении МРЛ. Отраженные импульсы принимаются той же антенной и по волноводному тракту поступают на приемное устройство. В приемном устройстве отраженные сигналы после усиления и преобразования поступают на экраны индикаторов.МРЛ-5 имеет ряд особенностей:

 два раздельных канала - З см (1 канал) и 10 см (2 канал); режим штормового оповещения может осуществляться на каждом из каналов, а режим обслуживания градозащиты реализуется главном образом при совместной работе обоих каналов;

антенная система с параболическим отражателем и двухдиапазонным облучателем, формирующая узкие диаграммы направленности; применение такой антенны обеспечивает получение высокой разрешающей способности по угловым координатам и совмещение диаграмм направленности обоих диапазонов с высокой точностью.

высокая чувствительность приемных устройств позволяет увеличить дальность обнаружения метеообъектов, а широкий динамический диапазон обеспечивает высокую точность количественных измерений.

 универсальная система индикации, обеспечивающая возможность наблюдения и регистрации радиоэха от метеорологических объектов:

совмещенные индикаторы ИКО И ИДВ с широким набором масштабов разверток, обеспечивающие измерения, наблюдения и фоторегистрацию радиоэха в горизонтальной и вертикальной плоскости;

 двухлучевой индикатор на базе осциллографа СТ-55 для наблюдения радиоэха метеообъектов в координатах амплитуда - дальность;

аппаратура преобразования угловой информации, обеспечивающая: выдачу азимута метеоцелей в географических и артиллерийских координатах с высокой точностью (0,10).

 устройство автоматического выделения градовых очагов;

световое табло, обеспечивающее оперативный съем и фоторегистрацию даты, времени, номера наблюдаемого канала, знак нормы энергетического потенциала РЛС, уровень изоэха через 6 Дб, масштаб, азимут, угол наклона антенны, горизонтальную и наклонную дальность, высоту выбранной на индикаторе цели;

устройство контроля чувствительности приемных устройств, мощности передающих устройств и энергетического потенциала станции в целом;

управляемые СВЧ - аттенюаторы на р -n-pдиодах, обеспечивающие измерение мощностей радиоэха и их коррекцию на квадрат расстояния;

специальная фоторегистрирующая аппаратура для документирования картин радиоэха;

система электроснабжения, которая предусматривает питание аппаратуры либо от промышленной трехфазной сети 50 Гц 380 В, либо от автономной трехфазной сети 50 Гц 220 В.