ارزیابی الگوریتم های تبدیل داده های رادار هواشناسی به فایل های تصویری

مطالعه، بررسی و آگاهی از فعل و انفعالات جوی و پدیده های هواشناسی که تعیین کننده وضع هوا و اقلیم می باشد وابسته به دیده بانی ها و انــدازه گیری های عوامل جوی نزدیک به جو سطح زمین است که توسط ایستگاههای هواشناسی سطحی انجام می گیرد. یکی از موثرترین ادوات دیده بانی و برآورد نزولات جوی، تصاویر حاصل از رادارهای هواشناسی اند که دارای کاربردهای مختلفی مانند تشخیص و پیش بینی وضعیت آب و هوا، مدیریت منابع آبی، کشاورزی و ... هستند. امواج الکترومغناطیس ساطع شده از رادارهای هواشناسی با پدیده های جوی نظیر باران برخورد کرده و سپس، امواج بازگشتی به ایستگاه های زمینی ارسال و ثبت می شوند که پس از استخراج و پردازش داده های حاصل از این امواج توسط بسته های نرم افزاری، موقعیت و شدت آنها بصورت یک فایل تصویر، تحت عنوان کلی محصول نشان داده می شود. این بسته های نرم افزاری با توجه به نوع درخواست کاربران در ایستگاههای هواشناسی مجهز به تجهیزات راداری، محصولات متفاوتی ایجاد کرده و در بازه های زمانی مختلف، بر روی رسانه ذخیره سازی مورد نظر آنها در قالب یک فایل png ذخیره می کنند. ایستگاههای هواشناسی همچنین این محصولات یا تصاویر را در دایرکتوری ftp سایت اینترنتی خود، برای استفاده کاربران مختلف قرار می دهند. در زمینه ارزیابی و مقایسه برخی از این محصولات با یک محصول مرجع مانند محصولات رادار هواشناسی موسسه سلطنتی هلند، معروف به knmi از قبل اقداماتی انجام گرفته که در آن بسته نرم افزاری rainbow که یک بسته نرم افزاری ابری و تحت سیستم عامل لینوکس است، بدلیل تشابه بیشتر محصول نمونه ایجاد شده آن به مرجع، از بین سه بسته نرم افزاری، امتیاز بیشتری کسب نمود. این بسته علاوه بر تولید فایل تصویر، یک فایل کم حجم با فرمت xml که شامل تصویر یا محصول بصورت فشرده است، برای کاهش زمان انتقال ایجاد می کند و توسط همان بسته نیز در مقصد، بازگشایی می شود. این فایل کم حجم که بصورت بلاب فشرده است با نرخ فشرده سازی تقریباً 80?، جهت جایگزینی با فایل های تصویر که برای دانلود کاربران مختلف توسط ایستگاههای هواشناسی انجام می گیرد، بازگشایی و مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که به دلیل سربار زمانی ناشی از دو روش مختلف کدگشایی، از بلاب فشرده به غیر فشرده و از بلاب غیر فشرده به تصویر و همچنین تحت لینوکس بودن داده ها، برای نیل به این هدف چندان هم مناسب نبوده و نیاز به یک روش بهتری دارد. از آنجا که حوزه تحت پوشش رادارهای هواشناسی در هر منطقه یکسان هست، تصویر پس زمینه که دربر گیرنده نقشه کلی و موقعیت جغرافیایی آن منطقه می باشد را، می توان ثابت در نظر گرفت؛ در نتیجه یک الگوریتم، مبتنی بر حذف زمینه تصویر پیشنهاد و پیاده سازی شد که در ارسال های مکرر برای بازه های زمانی مختلف، فقط داده های متغیر که در واقع همان داده های حاصل از بازتاب رادارهای هواشناسی هستند، منتقل می شوند. با استفاده از این روش، علاوه بر مستقل بودن از نوع سیستم عامل و کاهش سربار زمانی، زمان انتقال نیز در مقایسه با فایل کم حجم xml در حدود 6? کمتر می شود.