研究基于小波的并行自適應天氣雷達回波數據有損壓縮算法。根據回波數據的特點，提出了回波數據的坐標轉換算法、矢量場保持算法及標量場濾波算法等有效的預處理算法；利用并行自適應壓縮算法對預處理后的雷達回波數據進行壓縮實驗。實驗結果表明，該算法具有較好的并行性和自適應性，在低比特率情況下，能獲得較高的功率信噪比值和滿意的主觀效果。
關 鍵 詞 圖像壓縮; 并行自適應編碼; 小波變換; 天氣雷達回波

天氣雷達探測回波數據是災害性天氣監測和臨近預報的重要信息。隨著計算機和數據通信技術的發展，國內外都開展了天氣雷達組網拼圖業務系統的建設，促進資源共享和在更大范圍內監測天氣系統的變化。目前，天氣雷達組網拼圖已由一般等高平面位置顯示回波的拼圖，逐步向獲取區域三維立體回波拼圖發展。建立天氣雷達三維立體拼圖系統的一個關鍵問題是如何近實時地高效傳輸各組網測站的大量雷達立體掃描的回波數據。雷達數據壓縮成為解決這一問題的有效途徑。由于天氣雷達回波數據結構復雜，目前的壓縮方案[1]大多通過線性預測、游程映射和熵編碼[2]等步驟進行無損壓縮，雖可使數據信息不丟失，但其壓縮率不高，需要一種新的有效的雷達立體掃描回波數據壓縮方案來解決這個矛盾。
本文針對天氣雷達回波數據的特點，提出了預處理算法，并結合小波變換、并行工具和自適應算法，給出了一種新的適用于雷達回波數據壓縮的并行自適應編碼方案。
1 雷達回波數據壓縮
1.1 雷達回波數據的坐標轉換
雷達回波數據通常以極坐標形式編排和存儲，不利于小波變換的實施和雷達回波數據相關性的利用，因此本文采取如圖1所示的雷達回波數據處理方案。從雷達數據的頭信息中獲取立體掃描層數、每層方位角間隔和庫長等信息，然后根據這些信息對回波數據進行坐標轉換。設雷達掃描一周的徑線數為，庫數為，則體掃一周的數據可構成mnmn×的圖像數據，圖1為編排后的單層雷達掃描數據圖像。坐標轉化保持雷達回波原有的相關特性，同時便于小波變換的實施。