使用Metpy和Pyart绘制Nexrad 2级文件，进行坐标计算

Question

我试图同时使用Metpy和pyart绘制来自同一nexrad 2级文件的反射率数据，结果似乎完全不同，尤其是我看到metpy和pyart计算坐标的方式非常不同：

在MetPy中，坐标计算为：

(from NEXRAD_Level_2_File sample)
xlocs = ref_range * np.sin(np.deg2rad(az[:, np.newaxis]))
ylocs = ref_range * np.cos(np.deg2rad(az[:, np.newaxis]))

在pyart中，其计算公式为：

(antenna_to_cartesian method called by get_gate_x_y_z in radar.py)
theta_e = elevations * np.pi / 180.0    # elevation angle in radians.
theta_a = azimuths * np.pi / 180.0      # azimuth angle in radians.
R = 6371.0 * 1000.0 * 4.0 / 3.0     # effective radius of earth in meters.
r = ranges * 1000.0                 # distances to gates in meters.

z = (r ** 2 + R ** 2 + 2.0 * r * R * np.sin(theta_e)) ** 0.5 - R
s = R * np.arcsin(r * np.cos(theta_e) / (R + z))  # arc length in m.
x = s * np.sin(theta_a)
y = s * np.cos(theta_a)
return x, y, z

您能告诉我这里有什么区别吗？

Answer 1

在MetPy中，它仅使用所谓的“倾斜范围”（即，沿雷达波束传播的路径的范围）来计算x和y。在PyART中，它使用地面范围计算x和y并考虑地球曲率和典型的光束传播影响。对于低仰角，这两种计算将非常相似（例如对NEXRAD数据进行典型的0.5度最低扫描）。对于更高的海拔，这些将导致截然不同的结果。

PyART的方法是更准确的方法，如果您试图在例如地图。