Pileus Git - ~andy/rsl/blob - doc/RSL_radar_intro.html

   1 <!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en">
   2 <html>
   3 <head>
   4    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1">
   5    <meta name="GENERATOR" content="Mozilla/4.5 [en] (X11; U; Linux 2.0.32 i686) [Netscape]">
   6 </head>
   7 <body>
   8 <a href="index.html"><img SRC="rsl.gif" height=100 width=100></a>
   9 <hr>
  10 <br>&nbsp;
  11 <br>&nbsp;
  12 <center>
  13 <h1>
  14 The Radar Software Library (RSL)</h1></center>
  15
  16 <h2>
  17 Introduction</h2>
  18
  19 <h4>
  20 By <a href="john.merritt.html">John H. Merritt</a> and <a href="david.wolff.html">David
  21 B. Wolff</a>; NASA/TRMM Office<br>
  22 Software Verson 1.41 (released 6/22/2011)</h4>
  23
  24 <hr>This library is an object oriented programming environment to keep
  25 application programming simple, for the casual C programmer, as well as
  26 for analysis software applicable to all RADAR data related to the TRMM
  27 GV effort. This library reads the wsr88d, lassen, kwajalein, mcgill, toga,
  28 UF, RAPIC and native RSL file formats. The most important functions provided
  29 are those which load any one of the radar file formats into memory; see
  30 <a href="RSL_anyformat_to_radar.html">RSL_anyformat_to_radar</a>. Additional
  31 functions are provide to mainpulate the RSL objects. Nearly all of the
  32 functions return objects. When they don't, they usually perform actions
  33 like output, making images, etc. The most general object in RSL is <b>Radar</b>.
  34 The structure <b>Radar</b> is the method used to define the ideal or universal
  35 radar representation in RAM while keeping the natural resolution of the
  36 data unchanged. More simply, <b>Radar</b> represents the super set of all
  37 radar file formats. The <a href="RSL_structures.html">Radar structure</a>
  38 is hierarchically defined such that it is composed of <b>Volumes</b>, each
  39 containing one field type. <b>Volumes</b> are composed of <b>Sweeps</b>.
  40 <b>Sweeps</b> are composed of <b>Rays</b> and <b>Rays</b> contains a vector
  41 of the field type. Some field types are Reflectivity(DZ), Velocity(VR),
  42 Spectrum Width(SW), etc. There are approximately 20 field types. See the
  43 <a href="users_guide.html">Users Guide</a> and the <a href="whats_new.html">what's
  44 new</a> for more information.
  45 <p>An example of a function that returns the <b>Radar</b> object is the
  46 <b>Lassen</b> ingest function. The function allocates all memory required
  47 to store the values from the lassen file in RAM.
  48 <p><tt>Radar *radar; radar = RSL_lassen_to_radar("lassen.file.22");</tt>
  49 <p>Syntactically, the object returned is a pointer. However, the functions
  50 provided in RSL treat this pointer as an object.
  51 <p>The names of the functions in the library are very descriptive of the
  52 function they perform. In the previous example, you may infer that some
  53 conversion from <i>lassen</i> to <i>radar</i> is taking place. Knowing
  54 that <i>lassen</i> is a file format for the Darwin RADAR datasets and that
  55 <i>radar</i>
  56 refers to the data structure <b>Radar</b> helps you understand that the
  57 function ingests <i>lassen</i> files and loads it into the <b>Radar</b>
  58 data structure.
  59 <p>The data structure <b>Radar</b> is composed of other objects called
  60 <b>Volumes</b>.
  61 You will notice that throughout this discussion, the natural vocabulary
  62 of the scientists who talk about the different components of the data received
  63 from a RADAR is used. This vocabulary is used to describe each component
  64 of the data structure. The <b>Radar</b> data structure holds RADAR measurements
  65 of a volume of physical space for the smallest unit of time possible. Typically
  66 a RADAR can produce a volume of data in 5 to 8 minutes; that becomes the
  67 smallest unit of time for a volume. This volume of space measured is referred
  68 to as <b>Volume</b>, in the RSL, and represents one particular measurement
  69 type or field type. The types of measurements are: reflectivity, velocity,
  70 spectrum width, quality controlled reflectivity, total reflectivity, differential
  71 reflectivity and LDR (another form of differential reflectivity). Normally,
  72 the RADAR records as many fields that it is designed to record and that
  73 really is one volume. However, I have split the fields into seperate volumes
  74 so that you can concentrate on only one field type. Thus, the <b>Radar</b>
  75 datatype is composed of an array of <b>Volumes</b>; one to the number of
  76 fields.
  77 <p>The <b>Volume</b> data structure, a single field type, is composed of
  78 several 360 degree revolutions of the RADAR. These revolutions are refered
  79 to as sweeps. The first sweep for a volume, commonly known as the base
  80 scan, is the sweep made by the RADAR pointing nearly horizontally and directing
  81 a RADAR beam toward the horizon. Then, the RADAR is tilted upwards slightly
  82 and another revolution is performed. This process continues 10 to 16 times,
  83 depending on the RADAR. These sweeps are referred to as <b>Sweep</b> in
  84 the RSL. Thus, a <b>Volume</b> is simply composed of an array of <b>Sweeps</b>;
  85 one to the number of elevation steps.
  86 <p>Similiarly, a <b>Sweep</b> is defined as a collection of rays throughout
  87 the 360 degree revolution. The RADAR takes measurements continually while
  88 it is sweeping. The number of rays collected is typically a function of
  89 the beamwidth. A beam width of .95 degrees will yield 379 rays for each
  90 sweep. For nexrad data the number of rays collected for each sweep is approximately
  91 366. These rays are referred to as <b>Ray</b> in the RSL. Thus, a <b>Sweep</b>
  92 is simply an array of <b>Rays</b>; one to the number of rays.
  93 <p>And, a <b>Ray</b> is one ray measurement from the RADAR. A ray is a
  94 series of measurements from the minimum to the maximum range of the RADAR.
  95 Think of it as a meaurement from zero to the maximum range while the RADAR
  96 is at one azimuthal angle. In reality, the radar is revolving continuously.
  97 The number of data values in a ray is represented in KM and it defines
  98 the resolution of the RADAR. NEXRAD is typcally 1.0KM and the new SIGMET
  99 RADAR is .25 KM. Thus, a <b>Ray</b> is simply an array of <b>Range</b>
 100 values; one to the number of bin. The number of bins is defined by the
 101 range of measured space divided by the resolution of a measurement less
 102 any to the minimum range.
 103 <p>Finally, a <b>Range</b> value is simply a floating point number that
 104 represents the data.
 105 <p>It should be obvious that the <b>Radar</b> data structure is an array
 106 of <b>Volumes</b> which is an array of <b>Sweeps</b> which is an array
 107 of <b>Rays</b> which is and array of <b>Ranges</b>. Whew! This hierarchial
 108 description is easy to understand, when you only think of each object as
 109 an array of the next subobject. Thinking of it as a 4 or 5 dimensional
 110 array is very difficult.
 111 </body>
 112 </html>