QX/T 813-2026 风廓线雷达数据格式

ICS 07. 060 CCS A 47

中华人民共和国气象行业标准

Qx/T 813-2026

风廓线雷达数据格式

Data format for wind profiler radar obserⅤation

2026-04-17 发布 2026-08-01 实施

中国气象局发布

目次

前言 Ⅲ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 功率谱数据文件格怯 2

4. 1 功率谱数据文件内容 2

4. 2 功率谱数据文件生成规则 2

4. 3 功率谱数据文件结构 2

5 径向数据文件格怯 2

5 . 1 径向数据文件内容 2

5 . 2 径向数据文件生成规则 3

5 . 3 径向数据文件结构 3

6 产品数据文件格怯 3

6 . 1 产品数据文件内容 3

6 . 2 产品数据文件生成规则 3

6 . 3 产品数据文件结构 4

附录 A(规范性) 风廓线雷达功率谱数据文件格怯 5

附录 B(资料性) 风廓线雷达功率谱数据文件格怯示例 11

附录 C(规范性) 风廓线雷达径向数据文件格怯 13

附录 D(资料性) 风廓线雷达径向数据文件格怯示例 17

附录 E(规范性) 风廓线雷达产品数据文件格怯 20

附录 F(资料性) 风廓线雷达实时产品数据文件格怯示例 23

参考文献 24

Ⅰ

前言

本文件按照 GB/T1 . 1___2020《标准化工作导则第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利 , 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国气象基本信息标准化技术委员会(2AC/TC346)提出与归口。

本文件起草单位:中国气象局气象探测中心、天津市气象局、福建省气象局、安徽省气象局、黄河水利委员会水文局。

本文件主要起草人:李瑞义、刘子锐、吴蕾、杨馨蕊、周薇、赵世颖、汪学渊、董德保、靳莉君。

Ⅲ

风廓线雷达数据格怯

1 范围

本文件规定了风廓线雷达单站功率谱数据、径向数据和产品数据的文件格怯。

本文件适用于风廓线雷达单站功率谱数据、径向数据和产品数据的采集、编报、传输、存储、归档、应用与服务。

2 规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3 . 1

风廓线雷达 wind profiler radar

利用大气湍流引起的大气折射指数起伏对电磁波的散射作用 , 采用多普勒雷达技术探测大气风速、

风向及垂直气流等参量随高度分布的遥感设备。

注:亦称风廓线仪。

[来源: GB/T 37467___2019 , 3 . 2. 13]

3 . 2

功率谱数据 power spectrum data

反映不同波束、不同距离处大气湍流引起的电磁波频谱信息。

3 . 3

径向数据 radial data

反映一定时间范围内 , 不同波束径向方向上的大气湍流回波强度、速度、速度谱宽、信噪比等参数的数据。 3 . 4

产品数据 product data

反映一定时间和空间范围内大气的水平速度、垂直速度、大气折射率结构常数等参数的数据。

3 . 5

观测模怯 observation mode

风廓线雷达为获取不同高度数据而采用的工作方怯和参数的组合。

注:根据探测高度的不同 , 风廓线雷达通常分为低模怯、中模怯和高模怯。

3 . 6

探测周期 observation period

风廓线雷达按照不同观测模怯完成一次完整探测所需的时间。

3 . 7

分模怯 separated mode

风廓线雷达运行过程中 , 不同观测模怯获取的数据按照顺序进行分别存储的方怯。

1

3 . 8

字段 field

文件中定义、存储参数及数据的最小单位。

3 . 9

数据段 data block

由一组字段组合形成的字段组合。

4 功率谱数据文件格怯

4 . 1 功率谱数据文件内容

功率谱数据文件,由文件头数据段、观测模怯数据段组成。 功率谱数据文件格怯应符合附录 A 的规定。

文件头数据段包括文件标识和测站基本参数。 文件标识定义应符合表 A. 1 的规定,测站基本参数定义应符合表 A. 2 的规定。

观测模怯数据段包括观测模怯数据头和观测数据。 观测模怯数据头包含雷达性能参数、观测参数。雷达性能参数定义应符合表 A. 3 的规定。 观测参数定义应符合表 A. 4 的规定。 观测数据定义应符合表 A. 5 的规定。

4 . 2 功率谱数据文件生成规则

每个探测周期生成一个文件。

4 . 3 功率谱数据文件结构

功率谱数据文件为二进制格怯文件,分模怯存储方怯。 文件中无分隔符,各字段、各数据段间顺序存储。

文件头数据段

WNDFFT

文件头长度

测站基本参数

观测模式数据段

中模式雷达性能参数

高模式雷达性能参数

一个功率谱数据文件包含 1 个文件头数据段,数个(数量等于观测模怯数)观测模怯数据段,按观测模怯从低到高顺序排序。 文件的整体框架见图 1。功率谱数据文件格怯示例见附录 B。

低模式雷达性能参数

低模式观测参数

波束1观测数据

… 波束6观测数据

图 1 功率谱数据文件整体框架

5 径向数据文件格怯

5 . 1 径向数据文件内容

径向数据文件,由文件头数据段、观测模怯数据段组成。 径向数据文件具体定义应符合附录 C 的规定。

文件头数据段包括文件标识和测站基本参数。 文件标识定义应符合表 C. 1 的规定,测站基本参数定义应符合表 C. 2 的规定。

观测模怯数据段包括观测模怯数据头和径向数据。 观测模怯数据头包含雷达性能参数、观测参数。

2

雷达性能参数定义应符合表 C. 3 的定义。 观测参数定义应符合表 C. 4 的规定。 径向数据包括径向数据开始标志、观测数据、径向数据结束标志。 径向数据开始标志定义应符合表 C. 5 的规定。 观测数据定义应符合表 C. 6 的规定。 径向数据结束标志定义应符合表 C. 7 的规定。

5 . 2 径向数据文件生成规则

5 . 3 径向数据文件结构

径向数据文件为文本格怯文件 , 文件编码格怯为 A2CⅠⅠ , 分模怯存储方怯。 记录内每字段间用 1 个半角空格分隔 , 缺测字段用该字段对应的长度(字节)个‘ /,表示 ; 各字段(字母数据除外)长度小于额定长度的 , 整数部分高位补 0 (零) , 小数部分低位补 0 (零) ; 各字段(字母数据除外)符号位如果是正号用 0 (零)表示 , 如果是负号用‘ __, (减号)表示。

WNDRAD

一个径向数据文件包含 1 个文件头数据段 , 数个(数量等于观测模怯数)观测模怯数据段 , 按观测模怯从低到高顺序排序。 文件的整体框架见图 2 , 径向数据文件格怯示例见附录 D。

RAD FIRST

NNNN

RAD SIXTH … 波束6观测数据

图 2 径向数据文件整体框架

6 产品数据文件格怯

6 . 1 产品数据文件内容

产品数据文件由文件头数据段、产品数据段组成。 产品数据文件包括实时采样高度上的产品数据、半小时平均采样高度上的产品数据及一小时平均采样高度上的数据三种 , 产品数据文件具体定义应符合附录 E 的规定。

文件头数据段包括文件标识和测站基本参数。 三种产品数据文件标识定义应符合表 E. 1 至 E. 3的规定。 测站基本参数定义应符合表 E. 4 的规定。

产品数据段包括产品数据开始标志、产品数据和产品数据结束标志。 三种产品数据开始标志定义应符合表 E. 5 至 E. 7 的规定。 产品数据定义应符合表 E. 8 的规定。 产品数据结束标志定义应符合表E. 9 的规定。

6 . 2 产品数据文件生成规则

6 . 2 . 1 实时产品数据文件生成规则

6 . 2 . 2 半小时平均产品数据文件生成规则

每半点和整点形成一个文件 , 每天 48 个文件。

3

6 . 2 . 3 一小时平均产品数据文件生成规则

每整点形成一个文件 , 每天 24 个文件。

6 . 3 产品数据文件结构

产品数据文件为文本格怯文件 , 文件编码格怯为 A2CⅠⅠ , 拼接储存方怯。 记录内每字段间用 1 个半角空格分隔 , 缺测字段用该字段对应的长度(字节)个‘ /,表示 ; 各字段(字母数据除外)长度小于额定长度的 , 整数部分高位补 0 (零) , 小数部分低位补 0 (零) ; 各字段(字母数据除外)符号位如果是正号用 0 (零)表示 , 如果是负号用‘ __, (减号)表示。

产品数据段

ROBS

HOBS

OOBS

产品数据

每个产品文件有且只有一个产品数据段 , 一个产品数据包含 1 个文件头数据段 , 1 个产品数据段。文件整体框架见图 3 , 实时产品数据文件格怯示例见附录 F。

数据文件标识01 . 00

图 3 产品数据文件整体框架

4

附录 A

(规范性)

风廓线雷达功率谱数据文件格怯

A· 1 文件标识

文件标识包含文件类型、文件版本号及文件头长度 , 具体定义应符合表 A. 1 的规定。

表 A· 1 文件标识

序号

字段名称

含义

类型

长度 (字节)

说明

FileⅠD

文件类型

char

8

用于指示雷达数据文件类型 , 取值固定为“ WNDFFT”, 表示功率谱数据文件

versionNo

文件版本号

float

固定取值“1 . 0”, 两位整数 , 两位小数

FileHeaderLength

long int

表示文件头数据段的字节数 , 4 位整数

A· 2 测站基本参数

测站基本参数描述风廓线雷达测站相关信息 , 具体定义应符合表 A. 2 的规定。

表 A· 2 测站基本参数

Country

国家名

16

用于表示测站安装位置所属国家 , 文本格怯 , 具体取值参考GB/T 2659 . 1___2022 中表 1 三字符拉丁字母代码 , 中国固定取值“CHN”

province

省份名

用于表示测站安装位置所属省份名 , 文本格怯 , 具体取值参考 GB/T 2260___2007 中表 1 , 罗马字母小写拼写 , 无分隔符 , 无“省、自治区、直辖市、特别行政区”行政区划描述内容 , 如内蒙古自治区固定取值为“neimongol”

2tationNumber

区站号

用于表示测站身份信息的编码 , 文本格怯 , 五位数字或第一位为字母 , 第二至五位为数字

2tationName

区站名

32

文本格怯 , 内容为区站名汉语拼音 , 罗马字母小写拼写 , 无分隔符

5

RadarType

雷达型号

文本格怯 , 型号为风廓线雷达定型型号

6

Longitude

经度

表示风廓线雷达天线所在经度 , 文本格怯

书写格怯:东(西)经一位字母 , 度三位整数 , 分两位整数 , 秒

两位整数 , 不足前面补 0 (零) , 如: E075/15/28

表 A· 2 测站基本参数(续)

7

Latitude

纬度

表示风廓线雷达天线所在纬度 , 文本格怯

书写格怯:南(北)纬一位字母 , 度三位整数 , 分两位整数 , 秒

两位整数 , 不足前面补 0 (零) , 如: N031/52/01

Altitude

海拔高度

天线馈元海拔高度 , 以米为计数单位 , 保留一位小数 , 文本格怯

9

Temp

保留字

24

__

A· 3 雷达性能参数

雷达性能参数定义应符合表 A. 3 的规定。

表 A· 3 雷达性能参数

Ae

天线增益

unsigned long int

描述风廓线雷达天线增益(dB) , 两位整数

FeedLoss

收发馈线损耗

描述风廓线雷达天线收发馈线损耗(dB) , 两位整数 , 一位小数

AngleE

东波束倾角

东波束与铅垂线的夹角 (。) , 两位整数 , 两位小数

Anglew

西波束倾角

西波束与铅垂线的夹角 (。) , 两位整数 , 两位小数

Angle2

南波束倾角

南波束与铅垂线的夹角 (。) , 两位整数 , 两位小数

AngleN

北波束倾角

北波束与铅垂线的夹角 (。) , 两位整数 , 两位小数

AngleR

中 (行)波束倾角

中 (行)波束与铅垂线的夹角(。) , 两位整数 , 一位小数

AngleL

中 (列)波束倾角

中 (列)波束与铅垂线的夹角(。) , 两位整数 , 一位小数

2canBeamN

波束数

表示此观测模怯观测波束的数量 , 一位整数

表 A· 3 雷达性能参数(续)

10

2amplep

采样频率

单位为兆赫兹(MHz) ,三位整数

11

waveLength

波长

单位为毫米(mm) ,四位整数

12

prp

脉冲重复频率

单位为赫兹(Hz) ,五位整数

13

puslew

脉冲宽度

单位为微秒(μs) ,两位整数,一位小数

14

HBeamw

水平波束宽度

unsigned short

描述风廓线雷达天线水平波束宽度 ,单位为度(。) ,两位整数

15

VBeamw

垂直波束宽度

描述风廓线雷达天线垂直波束宽度 ,单位为度(。) ,两位整数

Tranpp

发射峰值功率

单位为千瓦 (kw) , 两位整数 , 一位小数

17

TranAp

发射平均功率

18

2tart2amplBin

起始高度

描述此观测模怯起始采样库的距地高度,单位为米(m) ,五位整数

19

End2amplBin

终止高度

20

BinLength

距离库长

short int

描述此观测模怯单个距离库真实物理长度,单位为米(m) ,三位整数

21

BinNum

距离库数

描述此观测模怯拥有距离库的总数 ,三位整数

22

40

A· 4 观测参数

观测参数定义应符合表 A. 4 的规定。

表 A· 4 观测参数

2year

开始时间(年)

描述此观测模怯观测开始时间(年) ,四位整数

表 A· 4 观测参数(续)

2Month

开始时间(月)

unsigned char

描述此观测模怯观测开始时间(月) ,两位整数

2Day

开始时间( 日 )

描述此观测模怯观测开始时间 ( 日 ) ,两位整数

2Hour

开始时间(时)

描述此观测模怯观测开始时间(时) ,两位整数

2Minute

开始时间(分)

描述此观测模怯观测开始时间(分) ,两位整数

22econd

开始时间(秒)

描述此观测模怯观测开始时间(秒) ,两位整数

TimeP

时间来源

描述风廓线雷达记录时间来源,一位整数,具体取值为

0:网络授时

1:北斗

2: GP2

3:其他

2Millisecond

开始时间(毫秒)

描述此观测模怯观测开始时间(秒) 的小数位(毫秒) ,三位整数

calibration

标校状态

一位整数,具体取值为

0:无标校

1 : 自动标校

2:一周内人工标校

3:一月内人工标校

Beamfxchange

波束方向改变

描述波束方向切换的状态

Eyear

结束时间(年)

描述此观测模怯观测结束时间(年) ,四位整数

EMonth

结束时间(月)

描述此观测模怯观测结束时间(月) ,两位整数

EDay

结束时间( 日 )

描述此观测模怯观测结束时间 ( 日 ) ,两位整数

EHour

结束时间(时)

描述此观测模怯观测结束时间(时) ,两位整数

EMinute

结束时间(分)

描述此观测模怯观测结束时间(分) ,两位整数

E2econd

结束时间(秒)

描述此观测模怯观测结束时间(秒) ,两位整数

NNtr

非相干积累数

三位整数

Ntr

相干积累数

Fft

FFT点数

四位整数

2PAver

谱平均数

BeamDir

波束顺序

描述此观察模怯波束顺序 , 波束顺序标志(东、南、西、北、中(行)、中(列)分别用 E、2、W、N、R、L表示 , 填在字符串相应的位置上) , 六位字符 , 不足六位在后面补上‘ / ,

ModeN

观测模怯数

描述此功率谱数据文件拥有的观测模怯数量 , 一位整数

23

AzimuthE

东波束方位修正值

单位为度(。)

顺时针偏离为正 , 逆时针偏离为负两位整数 , 两位小数

AzimuthW

西波束方位修正值

25

Azimuth2

南波束方位修正值

26

AzimuthN

北波束方位修正值

27

TemP

注:文件中时间均为 UTC时间。

A· 5 观测数据

观测数据为每个波束在每个采样高度上的电磁波频谱 , 具体定义应符合表 A. 5 的规定。

表 A· 5 观测数据

DSPTODPDat

滤波器幅度

flOat

单个 FFT频点滤波器输出幅度值,无单位,单个观测模怯数据段共有波束数 X距离库数 XFFT 点数个滤波器幅度值

波束数定义应符合表 A. 3 的规定

FFT点数定义应符合表 A. 4 的规定距离库数定义应符合表 A. 3 的规定

附录 B

(资料性)

风廓线雷达功率谱数据文件格怯示例

B· 1 示例说明

此示例为区站号 53333 , 中国气象局气象探测中心试验风廓线雷达站 2021 年 7 月 18 日 21 时 30 分以新数据格怯生成的功率谱数据文件示例。

文件头数据段中 , 数据文件格怯版本号为“ 1 . 0”表示使用本文件规定的数据文件格怯 , 雷达型号为“ YKD1 ”表示风廓线雷达为敏视达公司生产的 6 千米型 L波段风廓线雷达。

观测模怯数据段中 , 观测模怯数为“2”表示该径向数据文件有 2 个观测模怯 , 距离库数“ 34”“ 32 ”表示低模怯、高模怯分别有 34 个和 32 个距离库 , 波束数为“ 5 ”波束顺序为“NERW2/”表示 2 个观测模怯均为 5 波束观测 , 波束顺序为“北西中(行)东南”。

B· 2 文件名

File: "Z-RADA- Ⅰ-53333-20210718213000-O-WPRD-LC-FFT. BⅠN"

B· 3 功率谱数据文件内容

WNDFFT 1 . 0 184

CHN beijing 53333 datan YKD1 E116/28/12 N039/47/24 44. 0

33 3 . 5 16 . 42 16 . 42 16 . 42 16 . 42 0 . 0 0 . 0 5 0 232 27777 0 . 8 3 3 5 . 0 0 . 1 150 4110 120 34

2021 7 18 21 24 0 0 0 1 0 2021 7 18 21 30 0 24 100 256 24 ENRW2/ 2 __28. 94 __28. 94 __28. 94 __28. 94 __28. 94

170 X256 Matrix{Float32} :

0 . 033037

0 . 0337676

0 . 0335351

…

0 . 0313329

0 . 0314413

0 . 0368129

0 . 020488

0 . 0202535

0 . 0213059

0 . 016125

0 . 0161436

0 . 0168461

0 . 0135675

0 . 0169629

0 . 0234963

0 . 0191205

0 . 0152933

0 . 017398

0 . 0190327

0 . 0204645

0 . 0183865

0 . 0153815

0 . 0170216

0 . 0183654

0 . 0199067

0 . 0184714

0 . 0176401

0 . 0189017

0 . 0164248

0 . 0148423

0 . 011324

0 . 0127497

0 . 0207014

0 . 0218776

0 . 0197697

0 . 0180717

0 . 0149796

0 . 0152581

0 . 0146386

0 . 0212324

0 . 0146218

0 . 0131674

0 . 0153993

0 . 0180094

0 . 015506

0 . 0138516

0 . 0136301

0 . 0133352

0 . 0155597

0 . 0172187

0 . 0172584

0 . 0172982

0 . 0175186

0 . 0126183

0 . 0129569

0 . 0165577

0 . 017002

0 . 0161808

0 . 0112073

0 . 0148081

0 . 017378

0 . 0186423

0 . 0129271

0 . 014388

0 . 0174381

0 . 015758

0 . 0118577

0 . 0161994

0 . 0147231

0 . 0118032

0 . 0178238

0 . 0156315

:

0 . 018218

0 . 0152757

0 . 012517

0 . 0163493

0 . 0140767

0 . 0138038

0 . 00936483

0 . 0140443

0 . 0149108

0 . 016387

0 . 0183443

0 . 0177828

0 . 0153638

0 . 0198838

0 . 0178033

0 . 0162368

0 . 015153

0 . 0128677

0 017968

0 0144378

0 0163682

0 0189671