31、气象与网络安全领域的技术创新：危险天气规避区计算与入侵检测方法

气象与网络安全领域的技术创新：危险天气规避区计算与入侵检测方法

危险天气规避区计算技术

在气象领域，尤其是对于民航交通管理，获取准确的气象信息并做出决策至关重要。传统的气象雷达组合反射率数据处理技术虽然实现了实时处理和情况显示功能，可作为基本的雷暴预报产品，但组合反射率在情况图上基于反射强度的多层叠加显示，给非气象专业人员的查阅和理解带来了困难。

为解决这一问题，提出了危险天气规避区的概念。其计算思路如下：
1. 设置危险天气反射率阈值 ：设定一个反射率阈值，如35 dBz。
2. 扩展反射率轮廓 ：将超过预设阈值（35 dBz）的轮廓向外扩展一定距离，这里参考实际雷暴飞行距离，选择扩展20 km，意味着反射率超过35 dBz区域外20 km的范围飞行仍不安全。
3. 融合多边形 ：将扩展后得到的多边形进行融合，融合后形成的多边形边界即为该反射率阈值下的危险天气规避区。

具体操作中，扩展融合雷暴边界轮廓几何计算使用了开源库Geometry的buffer和union函数。Buffer函数用于以固定宽度扩展内部多边形，union函数用于融合两个多边形以获取外边缘。

然而，当多边形数量较多时，多边形扩展和融合耗时较长，无法满足气象处理系统的及时性要求。因此，对算法进行了改进：以多个危险天气反射率阈值轮廓配置的多多边形（Multi - Polygon）为参考，将其他反射率轮廓多边形（Polygon）与之比较，若多多边形在其覆盖范围内，则将该多边形添加进去；否则丢弃。最后对得到的多多边形进行扩展和融合，有效节省了计算时间。 </