Controle de qualidade em dados de radar polarimétrico com apoio de visualizador interativo de dados

Abstract

Resumo: Radares meteorológicos têm a característica de possibilitar a previsão de eventos severos à curto prazo. Porém, a qualidade dos dados provenientes de radares é comumente afetada por sinais indesejados, que não correspondem à precipitação, ocasionados pela presença de insetos e pássaros, topografia e outras interferências. Nesse contexto, sistemas de processamento e visualização interativa possuem grande importância, pois auxiliam a análise e consequente tomada de decisão com base na observação desses dados. Considerando o desenvolvimento da tecnologia de radares ocorrida nos últimos anos, processar e visualizar grandes quantidades de dados tem se tornado um desafio. Este trabalho trata do desenvolvimento de um sistema interativo para processamento e visualização de dados de radares meteorológicos, bem como a implementação de dois algoritmos para o controle da qualidade dos dados (filtros). A visualização interativa e o controle de qualidade desses dados têm particular importância para que analistas possam, de forma rápida e eficaz, extrair informações úteis e tomar decisões. Os dois filtros elaborados se baseiam em trabalhos existentes na literatura. O primeiro utiliza apenas a refletividade para correção dos dados e o segundo utiliza as novas informações disponibilizadas pelo radar polarimétrico dual. As comparações foram realizadas com a comparação com o algoritmo de classificação de hidrometeoros, disponível no software de operação do radar de dupla polarização. Dentre os dois filtros apresentados, a técnica que utiliza as variáveis polarimétricas apresentou melhores resultados em quase todos os requisitos, sendo inferior somente em tempo de processamento. Palavras-chave: Visualização Científica Interativa, Radar Polarimétrico Dual, Controle de Qualidade.

Abstract: Weather radars have the characteristic of enabling the prediction of short term severe events. However, the quality of data from radars is commonly affected by unwanted signals, which do not correspond to the precipitation, caused by the presence of insects and birds, topography and other interferences. In this context, processing systems and interactive visualization are very important because they help the analysis and subsequent decision making based on the observation of such data. Considering the development of radar technology in recent years, processing and viewing large amounts of data became a challenge. This paper reports the development of an interactive system for processing and weather radar data visualization, and the implementation of two algorithms for quality control of data (filters). The interactive visualization and quality control of such data are particularly important for analysts to quickly and effectively extract useful information and make decisions. The implemented filters are based on existing studies in the literature. The first uses only the reflectivity for data correction and the second uses the new information provided by the dual polarimetric radar. The comparisons were performed with the comparison with the hydrometeor classification algorithm, available in the dual polarization radar operational software. Of the two filters shown, the technique that uses the polarimetric variables showed better results in almost all of the requirements and lower results in processing time. Key-words: Interactive Scientific Visualization, Dual Polarimetry Radar, Quality Control.