(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の座標システムを有するデジタルフォーマットの第１の組のレーダデータを、その第１の座標システムとは異なり得る第２の座標システムを有する、１つの区域をカバーするデータモザイク内に挿入するための方法であって、
第１の座標システム内の第１の組のレーダデータのための第１の座標位置を、第２の座標システム内の第２の対応する座標位置に変換するステップと、
第２の座標システム内の第１の値のデータの配列を規定するステップとを含み、前記配列は少なくとも、第２の対応する座標位置のすべてを含み、さらに、
前記規定するステップの後に、そのデータの配列のサブアレイの各々の値を、第１の値から第２の値に変更するステップを含み、前記サブアレイは、第１の座標システム内の第１の座標位置のいずれかにマッピングされ得る第２の座標システム内のすべての座標位置からなり、さらに、
上の前記変更するステップの後に、サブアレイ内の第２の対応する各座標位置の値を、第２の値から第３の値に変更するステップと、
前記変換するステップと前記２つの変更するステップの後に、配列内の第２の値を有する位置について、第１の座標位置のうちの位置的に最も近い対応する１つを判定するステップと、
前記判定するステップの後に、その第１の座標位置のうちの位置的に最も近い対応する１つの値を、配列内の第２の値を有する座標位置に対応する第２の座標システムの座標位置に挿入するステップとを含み、
それにより、所望の区域をカバーする単一の画像を生成する、方法。
【請求項２】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換する前記ステップは、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を第１の座標システム内の第１の基準点からの第１の距離に変換するステップと、
その第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するステップとを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は、既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点からの第２の距離に変換するステップを含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の距離を第２の座標システム内の座標位置に変換するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換する前記ステップは、その第１の距離を緯度および経度の位置に変換するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の距離に変換するステップの後に、その第１の距離が予め設定された値を超えるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換する前記ステップは、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点に対する第１の相対的な座標位置に変換するステップと、
その第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するステップとを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点に対する第２の相対的な座標位置に変換するステップを含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の相対的な座標位置を第２の座標システム内の座標位置に変換するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換する前記ステップは、その第１の相対的な座標位置を緯度および経度の位置に変換するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の相対的な座標位置に変換するステップの後に、その第１の相対的な座標位置が予め設定された値を超えるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換する前記ステップは、
第１の組のレーダデータについて、複数のエントリを有するテーブルを形成するステップを含み、前記各エントリは第１の組のレーダデータのいずれかを有する第１の座標システム内の座標位置を有し、第２の座標システム内の各座標位置は第１の座標システム内のその座標位置に対応し、前記テーブルを形成するステップは、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点からの第１の距離に変換するステップと、
その第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するステップとを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を第２の座標システム内の第２の基準点からの第２の距離に変換するステップを含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の距離を第２の座標システム内の座標位置に変換するステップと、
前記形成するステップの後に、第１の組のレーダデータのうちの少なくともいくつかを有する第１の座標システム内の複数の座標位置の各々について、第２の座標システム内の１つまたは複数の座標位置を、テーブルを使用して得るステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換する前記ステップは、その第１の距離を緯度および経度の位置に変換するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記テーブルを形成するステップは、
前記第１の距離に変換するステップの後に、その第１の距離が予め設定された値を超えるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換する前記ステップは、
第１の組のレーダデータについて、複数のエントリを有するテーブルを形成するステップを含み、前記各エントリは第１の組のレーダデータのいずれかを有する第１の座標システム内の座標位置を有し、第２の座標システム内の各座標位置は、第１の座標システム内のその座標位置に対応し、前記テーブルを形成するステップは、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点に対する第１の相対的な座標位置に変換するステップと、
その第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するステップとを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点に対する第２の相対的な座標位置に変換するステップを含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第２の相対的な座標位置を第２の座標システム内の座標位置に変換するステップと、
前記テーブルを形成するステップの後にそのテーブルを使用して、第１の組のレーダデータのうちの少なくともいくつかを有する第１の座標システム内の複数の座標位置の各々を、第２の座標システム内の１つまたは複数の座標位置に変換するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換する前記ステップは、第１の相対的な座標位置を緯度および経度の位置に変換するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記テーブルを形成するステップは、
前記第１の相対的な座標位置に変換するステップの後に、その第１の相対的な座標位置が予め設定された値を超えるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記データの配列はレーダサイトの周囲の区域をカバーし、
前記サブアレイは前記データの配列の一部であってレーダサイトのカバーする区域を表わし、
前記サブアレイ内の、第２の対応する座標位置を表わす位置のみが、第２の値から第３の値に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
第１の座標システムを有するデジタルフォーマットの第１の組のレーダデータを、その第１の座標システムとは異なり得る第２の座標システムを有する、１つの区域をカバーするデータモザイク内に挿入するための装置であって、
第１の座標システム内の第１の組のレーダデータのための第１の座標位置を、第２の座標システム内の第２の対応する座標位置に変換するための手段と、
第２の座標システム内の第１の値のデータの配列を規定するための手段とを含み、前記配列は少なくとも、第２の対応する座標位置のすべてを含み、さらに、
データの配列のサブアレイの各々の値を、第１の値から第２の値に変更するための手段を含み、前記サブアレイは第１の座標システム内の第１の座標位置のいずれかにマッピングされ得る第２の座標システム内のすべての座標位置からなり、さらに、
サブアレイ内の第２の対応する各座標位置の値を、第２の値から第３の値に変更するための手段と、
配列内の第２の値を有する位置について、第１の座標位置のうちの位置的にもっとも近い対応する１つを判定するための手段と、
その第１の座標位置のうちの位置的に最も近い対応する１つの値を、配列内の第２の値を有する座標位置に対応する第２の座標システムの位置に挿入するための手段とを含み、
それにより、所望の区域をカバーする単一の画像を生成する、装置。
【請求項１６】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変更するための前記手段は、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点からの第１の距離に変換するための手段と、
その第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するための手段とを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を第２の座標システム内の第２の基準点からの第２の距離に変換するための手段を含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の距離を第２の座標システム内の座標位置に変換するための手段を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するための前記手段は、その第１の距離を地理的な緯度および経度の位置に変換するための手段を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
その第１の距離が予め設定された値を超えるかどうかを判定するための手段をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換するための前記手段は、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点に対する第１の相対的な座標位置に変換するための手段と、
その第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するための手段とを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点に対する第２の相対的な座標位置に変換するための手段を含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の相対的な座標位置を第２の座標システム内の座標位置に変換するための手段を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するための前記手段は、第１の相対的な座標位置を地理的な緯度および経度の位置に変換するための手段を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
その第１の相対的な座標位置が予め設定された値を超えるかどうかを判定するための手段をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換するための前記手段は、
第１の組のレーダデータのために、複数のエントリを有するテーブルを形成するための手段を含み、前記各エントリは第１の組のレーダデータのうちのいずれかを有する第１の座標システム内の座標位置を有し、第２の座標システム内の各座標位置は第１の座標システム内のその座標位置に対応し、前記テーブルを形成するための手段は、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点からの第１の距離に変換するための手段と、
その第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するための手段とを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点からの第２の距離に変換するための手段を含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の距離を第２の座標システム内の座標位置に変換するための手段を含み、さらに、
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換するための前記手段は、第１の組のレーダデータのうちの少なくともいくつかを有する第１の座標システム内の複数の座標位置の各々について、第２の座標システム内の１つまたは複数の座標位置を、テーブルを使用して得るための手段を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
第１の距離を第３の座標システム内の座標位置に変換するための前記手段は、その第１の距離を地理的な緯度および経度の位置に変換するための手段を含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記テーブルを形成するための手段は、
第１の距離が予め設定された値を超えるかどうかを判定するための手段をさらに含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
第１の座標位置を第２の対応する座標位置に変換するための前記手段は、
第１の組のレーダデータのために、複数のエントリを有するテーブルを形成するための手段を含み、前記各エントリは第１の組のレーダデータのいずれかを有する第１の座標システム内の座標位置を有し、第２の座標システム内の各座標位置は第１の座標システム内のその座標位置に対応し、前記テーブルを形成するための手段は、
第１の組のレーダデータの１つのレーダデータ項目の座標位置を、第１の座標システム内の第１の基準点に対する第１の相対的な座標位置に変換するための手段と、
その第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するための手段とを含み、その第３の座標システム内の第１の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
第３の座標システム内の座標位置を、第２の座標システム内の第２の基準点に対する第２の相対的な座標位置に変換するための手段を含み、その第３の座標システム内の第２の基準点の座標位置は既知であり、さらに、
その第２の相対的な座標位置を第２の座標システム内の座標位置に変換するための手段と、
テーブルを使用して、第１の組のレーダデータのうちの少なくともいくつかを有する第１の座標システム内の複数の座標位置の各々を、第２の座標システム内の１つまたは複数の座標位置に変換するための手段とを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
第１の相対的な座標位置を第３の座標システム内の座標位置に変換するための前記手段は、第１の相対的な座標位置を緯度および経度の位置に変換するための手段を含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記テーブルを形成するための手段は、
第１の相対的な座標位置が予め設定された値を超えるかどうかを判定するための手段をさらに含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記データの配列はレーダサイトの周囲の区域をカバーし、
前記サブアレイはそのデータの配列の一部であり、レーダサイトのカバーする区域を表わし、
前記サブアレイ内の、第２の対応する座標位置を表わす位置のみが、第２の値から第３の値に変更される、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
この特許書類の開示の一部分は著作権による保護を受ける資料を含む。著作権者は、米国特許商標庁の特許ファイルまたは記録内に出ている、特許書類または特許の開示が複写されることに異存はないが、それ以外のあらゆる著作権はすべて留保する。
発明の分野
この発明はレーダ画像の表示に関し、より特定的にはそのような表示を、複数のレーダ画像をそれらの画像の１つのモザイクに結合することによって生成することに関する。この発明はまた、電気コンピュータおよびデータ処理システムに関し、より特定的には、気象等の地球科学にそれらを応用することに関する。この発明はさらに、情報処理システム機構に関し、より特定的には、たとえば気象等の地球科学のための、人工知能システムの詳細を伴う人工知能を使用する応用に関する。この発明はまたさらに、通信ならびに指向性電波システムおよび装置（たとえばレーダまたは無線航法）に関し、より特定的には気象レーダ、画像生成のための複数レーダ表示回路または走査変換、ならびに、暴風雨の場所の位置表示（たとえば３角測量）のための指向性電波システムおよび装置に関する。
発明の背景
ある応用においては、いくつかのレーダ画像を、１つの地理的区域をカバーする単一のモザイク画像に結合する必要がある。この発明はその必要を満たす。
米国全土にわたって多数の気象レーダサイトが分布している。新しいＮＥＸＲＡＤ  ＷＳＲ−８８Ｄ気象監視ドップラーレーダならびに先在するＷＳＲ−５７およびＷＳＲ−７４ノンドップラー気象レーダからなる、全国的な気象レーダネットワークが存在する。そのようなサイトの各々は、本質的に独立して動作が可能であるが、これらのサイトの範囲は重複することがある。これらのサイトからのデータを、特定の地方内または全土にわたる気象状況を示す単一のモザイクに集める必要がある。この発明はこの必要を満たす。
レーダデータのモザイクは、広い地理的区域を通じて降水の場所および強度、ならびに過酷な気象の情報を提供することが可能であり、したがって、気象学者ならびに、気象状況を監視しかつ予報する責任のある他の者にとって有益である。レーダデータのモザイクを作成するには、通常、データ点を（その中での位置が個々のレーダサイトに関連して規定される）局所地理的座標システムから、モザイクの地理的座標システムに、変換する必要がある。１つの座標システムから別の座標システムへのデータ点の変換（再投影）は大量の計算を要する作業であるが、正確を期するためには必要である。しかしながら、１つのサイトからのレーザーデータでさえも１００，０００を超える個別のデータ値からなる場合があり、それらの各々が再投影されなくてはならない。１つのモザイクは、数十のそのようなレーダサイトからのデータから作成され得る。したがって、すべての所望のサイトからのそれらのデータすべてを、最新の気象の表示を提供するのに十分な速さで、正確に結合する必要がある。この発明はこの必要を満たす。
発明の概要
したがって、この発明の１つの目的は、複数のサイトからのデータを、所望の地理的区域をカバーする単一の画像内に結合するための装置および方法を提供することである。
この発明の別の目的は、多数のレーダサイトからのデジタルフォーマットの（気象レーダデータ等の）レーダデータを、１つの地理的区域をカバーする１つのモザイク内に、リアルタイムで結合することのできる装置および方法を提供することである。
この発明のさらなる目的は、複数のソースからのデータを、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータ上で走行され得る単一の画像内に結合するための装置および方法を提供することである。
この発明のまた別の目的は、広い地理的区域を通じて降水の場所および強度、ならびに他の気象現象を提供することが可能な、レーダデータのモザイクを生成することのできる装置および方法を提供することである。
この発明のまたさらなる目的は、複数の所望のサイトからの相当な量のデータを、気象または他の現象の最新の表示を提供するのに十分なほど速く、正確に結合することのできる装置および方法を提供することである。
この発明のなお別の目的は、レーダデータのモザイクを正確にしかも効率的に構築することのできる装置および方法を提供することである。
簡単に言えば、この発明のこれらおよび他の目的は、複数のレーダデータのビンの各々を、モザイク画像内の対応するグリッド位置またはボックスに変換するための装置および方法によって達成される。しかしながら、各レーダデータビンがモザイクのためのグリッドボックスにマッピングされるわけであるが、レーダのカバーする区域内のそのようなグリッドボックスのすべてがビンを受取るわけではない。これは、レーダビンの数よりもより多いグリッドボックスが存在するかもしれないため、または、レーダデータビンが完璧に重複しているわけではないために起こり得る。ビンからボックスへのマッピングが完了した後、この発明の装置および方法は逆戻りして、以下の方法でそれらのホールを埋める。すなわち、レーダデータのビンは、結果として生じる表示の１部のための予め定められたグリッドにマッピングされる。そのグリッドのグリッドエレメントがビンを受取るたびに、仮の配列内の対応するエレメントが「セットされる」。仮の配列はその後、「セットされていない」またはブランクのエレメントがないかどうかチェックされる。ビンの存在しない配列エレメントが見つかると、場所的に最も近いデータビンが探し出される。その最も近いデータビンと、それに対応するグリッド位置とを使用して、モザイクグリッド内のホールが埋められる。
この発明の他の目的、利点および新規の特徴は、添付の図面に関連して以下のこの発明の詳細な説明から、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、シングルサイトレーダプロダクトの表示のための２次元的配列の図形的表現である。
図２は、個々の気象レーダプロダクトデータの、より大きなモザイクグリッドへのマッピングの１例を示した図形的表現である。
図３は、個々のレーダデータ値を、この発明に従ってモザイクグリッドに間接的にマッピングする、この発明に従ったプロセスの概観を示した、図形的な表現である。
図４は、この発明の好ましい実施例に従って、個々のレーダデータ値をモザイクグリッドに直接マッピングするプロセスの概観の図形的な表現である。
図５は、図４の方法で利用され得る、ルックアップテーブルのフォーマットを示した図である。
図６は、ソースデータグリッドと目的地データグリッドとが合致しない位置に存在するホールを有する、レーダデータマッピングによって得られた表示の具体的な１例を示す。
図７は、この発明に従って図６のホールのいずれか１つを埋めるための方法の、一実施例の図形的な表現を提供する。
図８（Ａ）、８（Ｂ）、８（Ｃ）、８（Ｄ）および８（Ｅ）は合わせて、図４および図５のルックアップテーブルを構築する１つの方法のためのフローチャートを示す。
図９（Ａ）、９（Ｂ）、９（Ｃ）、９（Ｄ）および９（Ｅ）は合わせて、図４、図５および図８（Ａ）から８（Ｅ）のルックアップテーブルを使用して、この発明に従ってレーダデータのモザイクを構築する１つの方法のためのフローチャートを示す。
詳細な説明
ここで図面を参照して、いくつかの図を通じて、同じまたは対応する部分には、同じ参照符号が付されている。図１には、そのうちの１つが参照番号１２で示される、複数のエレメントまたはピクセルからできた、配列１０が示される。各配列エレメント（エレメント１２等）は、レーダ反射の単一の値を含む。そのような各エレメントは、地球の表面に本質的に１点で接する、水平面上の限定区域を表わす。配列１０は、復号化されたシングルサイトレーダデータプロダクトの１例、１４を含む。配列１０内で、プロダクト表現１４は、プロダクト内の気象レーダデータ反射の限界を表わす、円１６によって境界決めされる。プロダクト１４内で、個々のレーダデータビンのロケーション（ロケーション１８等）は、配列内のそれのｘ，ｙ座標によって識別されるが、ビンの緯度および経度は、レーダサイトからのその相対的な距離に基づいて計算される。中央ビン２０は、レーダサイトの場所を表わす。固定されたレーダサイトについては、そのレーダサイトの緯度および経度は知られており、そのため、その中央ビンの場所と比較して個々のビンを参照することで、その個々のビンのための正確な位置情報もまた提供される。シングルサイトレーダデータはデジタルフォーマットで受取られ、これは、そのデータ値が２次元配列１０内のコンピュータプログラムのメモリに割当てられることを可能にする。各配列エレメント（エレメント１２等）は、たとえば１キロメートル×１キロメートルの比較的小さい限定区域内の大気のパラメータ（たとえば降水強度）を表わす、データ「ビン」である。したがって、（ビン１８等の）どの１つのビンの座標も、レーダサイトからのそのビンの地理的ｘ，ｙ距離を提供することが可能である。
しかしながら、１領域内の気象状況の単一のグリッド配列または視覚表現内には、しばしば複数のレーダプロダクトが使用されなくてはならない。これは、２つのレーダサイトの範囲が重複している場合があるため、または、１つの表示内に、複数のレーダサイトを含むほど十分に広い、地理的区域のためのレーダデータを示すことが所望されるためである。そのような状況においては、モザイクは、単一のサイトのためのレーダデータから個々のデータビンを取り、それらのビンの値を、より大規模な（たとえば地方または全国的な）グリッド内の対応する位置に割当てることによって、構築される。ここで、より大規模なグリッドはまた、好ましくは、２次元配列２２としてコンピュータメモリ内に位置する。このようなモザイクの構成の簡単な例が図２に示される。図２は、たとえば異なるレーダサイトからの、配列１０、２４および２６からの個々の気象レーダプロダクトデータの、より大規模なモザイクグリッド２２内へのマッピングの１例を示す。各配列１０、２４および２６はここでは、それぞれシングルサイトＡ、Ｂ、またはＣからのレーダプロダクトを表わす。そのような配列１０、２４および２６の各々は、図１の配列１０に類似のものである。図２に示されるように、配列１０からのデータは、他の同様の配列２４および２６からのデータと結合されて、それら３つすべてのレーダサイトを含む地理的区域をカバーするモザイクグリッド２２を構築する。このように、図２の例では、配列１０はグリッド２２の１部またはサブアレイ２８上にマッピングされ、配列２４はグリッド２２の１部またはサブアレイ３０上にマッピングされ、配列２６はグリッド２２の１部またはサブアレイ３２上にマッピングされる。図２の例において、単一のレーダサイトからのレーダデータの座標システムは、モザイクグリッド２２の座標システムと必ずしも一致しない。すなわち、配列１０、２４および２６のビンとグリッド２２のグリッドボックスとは、必ずしも同じサイズではなく、それぞれの座標システムは必ずしも同じ方向を向いてはいない。この理由のため、配列１０、２４または２６からの各ビンの座標を、グリッド２２の座標に変換（すなわち再投影）しなくてはならない。
この発明に従った、たとえば配列１０からグリッド２２への転送のための、個々のデータ点の座標を再投影する１方法が、図３に示される。図３は、配列１０等からの個々のレーダデータ値を、グリッド２２等のモザイクグリッドに間接的にマッピングするための、この発明に従ったプロセスの概観を示す。シングルサイトレーダプロダクト配列１０において、データ値はビンに割当てられる。図３の方法では、各ビンは緯度と経度に変換され、その後、その緯度と経度が、対応するグリッドの位置に、変換される。ステップ３４で、各組のビン座標ｘ，ｙは、ｘ軸およびｙ軸上のレーダサイト２０からの距離に変換される。ステップ３６で、ｘ値およびｙ値の形のこの距離は、地理的緯度および経度に変換される。ステップ３８で、これらの緯度および経度の値が、今度はグリッド２２のｘおよびｙ軸を使用して、グリッド２２の中央からのｘ，ｙの距離に変換される。ステップ４０で、このｘ，ｙ距離が、グリッド２２のための対応するｘおよびｙの座標値に変換される。このようにして、配列１０からのデータ値が、モザイクグリッド２２にマッピングされる。同様の手順を利用して、他の配列２４、２６からグリッド２２へのマッピングを行なうことができる。この方法は正確ではあるが、計算を大量に行なわなくてはならないため、（ステップ３４、３６、３８および４０参照）好ましくはなく、したがって、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータ上のリアルタイムの動作には望ましくはない。
別の、より好ましい、シングルサイトグリッドまたはプロダクト配列１０からモザイクグリッド２２へのマッピングのための方法が、図４に示される。図４の方法は、図３の方法よりもリアルタイムでより効率的であるが、これは、図４の方法が、予め構築されたルックアップテーブルを使用して、レーダデータビンを直接グリッド２２にマッピングするためである。これらのルックアップテーブルは、各レーダデータビンの緯度および経度を計算し、それらの緯度および経度値をグリッド２２のボックスの位置に変換する、計算を大量に必要とするアルゴリズムを使用して構築される。このアルゴリズムは図８に図示され、かつ、その数字のための対応するコードで示される。気象データレーダサイトは通常固定された場所を有し、このため、そのような各サイトのためのプロダクト配列１０、２４、または２６の、グリッド２２の場所および方向と比較した場所および方向は、知られている。これらのルックアップテーブルは好ましくはオフラインで構築され、かつ、好ましくはコンピュータデータベース４６内にファイルとして記憶される。図９の、モザイクを構築するプログラムがその後、各サイトからのデータを処理する際に、適切なルックアップテーブルファイルを読込む。各ルックアップテーブルは、そのテーブル内のエントリの数を先頭に、ビンのｘ，ｙ値のリストおよび対応するグリッドのｘ，ｙ値を含む。このようなルックアップテーブルのための好ましいフォーマットが、図５に示される。ルックアップテーブル内の各エントリはその後、ビンｘ，ｙからのレーダデータ値を、対応するグリッドのｘ，ｙ位置に割当てることによって処理される。
図４は、予め構築されたルックアップテーブルを使用して、個々のレーダデータ値をモザイクグリッドに直接マッピングする、好ましいプロセスの概観を示す。図４において、シングルサイトレーダプロダクト配列１０内で、データ値はその配列のビンに割当てられる。図４の方法では、たとえばビン４２のボックス４４への直接マッピングが、以下の方法で達成される。すなわち、各サイトのためのルックアップテーブルは、データベース４６内に記憶される。たとえば配列１０をグリッド２２にマッピングする場合、ステップ４８で、配列１０のためのサイトのためのルックアップテーブルがデータベース４６から読込まれる。その後、配列１０の各ビン（たとえばビン４２）がグリッド２２のボックス（たとえばボックス４４）にマッピングされるわけであるが、これは、ステップ５０で、そのビンのｘおよびｙ座標値を、ルックアップテーブル内から探し出してそのテーブルから対応するグリッドボックスの位置を読出すことにより、グリッド２２のためのｘ，ｙ座標値に直接変換することによって行なわれる。グリッド２２は、配列１０等からのデータ値がマッピングされる、モザイクグリッドである。実際には、図４の方法では、図３のステップ３４、３６、３８および４０が予めオフラインで行なわれ、リアルタイム動作中に必要とされる処理の量を軽減する。
図５は、図４のルックアップテーブルのためのファイルフォーマットの１例を示す。図５において、すべてのエントリ値は整数である。各ファイルは、そのサイトごとに特有である。また、各ファイルは個々のプロダクト（たとえばプロダクト１４）およびモザイクグリッド（たとえばグリッド２２）の空間解像度および座標システムに特有である。所与の１つのビンのｘ，ｙ座標は、複数のグリッドのｘ，ｙ座標と対にすることが可能である。同様に、所与の１つのグリッドのｘ，ｙ座標は、複数のビンのｘ，ｙ座標と対にすることが可能である。しかしながら、各ビンのｘ，ｙ座標のためには少なくとも１つのテーブルエントリがあり、各グリッドのｘ，ｙ座標のためには少なくとも１つのエントリがある。しかし、エントリの総数は、マッピングされるべきボックスの数またはビンの数の、大きい方を超えることはないはずである。
上に説明したように、プロダクトデータビンの配列（たとえば配列１０、２４または２６）は、モザイクグリッド２２と必ずしも完璧に位置合わせされているわけではない。そのため、いくつかのグリッドボックスは、複数のビンを受取るであろう。同様の理由で、レーダデータ範囲内のいくつかのグリッドボックスは、ビンを１つも受取らないであろう。後者の場合には、図６に示されるように、完成したモザイク内に「ホール」が残るであろう。図６は、１つまたは複数のホール５２を有する、レーダデータマッピングの１例を示す。ホール５２では、ソースグリッドと目的地グリッドとが、すなわちレーダビンとモザイクグリッドとが、合致しないのである。この発明においては、以下の付加的な処理を利用して、グリッド２２内のこのようなホール５２を埋める。このプロセスは、以下のように達成される。すなわち、図８に示されるルックアップテーブルを構築するプロセスにおいて、グリッド内のそのような各「ホール」の位置が識別され、それに最も近いビンがそのホールを有するグリッドボックスに割当てられる。これは、図７の仮の配列を使用して、レーダのカバーする区域内の埋められていないグリッドボックスを探し出すことによってなされる。ビンのｘ，ｙ座標がグリッドのｘ，ｙ位置と対にされるたびに、仮の配列５４内のエレメントがセットされる。その後、１サイトのすべてのビンのｘ，ｙ位置の処理が完了すると、レーダの範囲内にある仮の配列５４内のセットされていないまたは埋められていないグリッドボックスのすべてについて「後退計算」が行なわれるが、これに対してルックアップテーブルがその後構築される。このような後退計算において、グリッドボックスのｘ，ｙ位置が緯度および経度に変換され、その後、その緯度および経度は、対応するビンのｘ，ｙ座標に変換されて、ホールのためのそのビンのｘ，ｙ座標に位置的に最も近いビンが探し出される。そのように「後退計算」された各ビンのｘ，ｙとグリッドのｘ，ｙとの対は、そのレーダサイトのためのルックアップテーブルにエントリとして加えられる。このプロセスによって、すべてのデータビンが確実にモザイクグリッドに割当てられるようになり、かつ、そのときに考慮されている、レーダの範囲内のすべてのグリッドボックスに、確実にデータ値が割当てられるようになる。
図７は、グリッド２２内のホールを埋めるための仮の配列５４の使用を示す。仮の配列５４の各エレメントは、次の３つの値のうちいずれかを含み得る。すなわち：第１の、初期の「ブランク」値（−１等）；レーダの範囲内に入る各対応するグリッドエレメントまたはボックスのための、第２の「セットされていない」値（０等）；および、レーダビンが対応するグリッドエレメントにマッピングされたことを示す、第３の「セットされた」値（＋１等）、のいずれかである。グリッド２２のサブアレイ（たとえばサブアレイ３２）において、対応するプロダクト配列（たとえば配列２６）からの気象レーダデータのビンは、そのマッピングされるソース配列の方向ではなく、グリッド２２の方向で、グリッド２２にマッピングされる。このマッピングのプロセスにおいて、グリッド２２のエレメントがビンを受取るたびに、仮の配列５４内の対応するエレメントが「セット」されてそのことを表示する。仮の配列５４はその後、「セットされていない」または埋められていないエレメントがないかどうかチェックされる。仮の配列５４において円５６は、気象レーダプロダクト内の、そのときマッピングされている気象データの範囲を表わす。円５６内のすべての配列５４エレメントは、対応するプロダクト配列から、グリッド２２にマッピングされているデータビンまたは値を受取ることになる。もしそのように「セット」されていない配列エレメントが配列５４内に見つかれば、後退計算が行なわれて、その配列エレメントに位置的の最も近い、埋められたデータビンが探し出される。そのデータビンのｘ，ｙおよびそれに対応するグリッドの位置のｘ，ｙが、ルックアップテーブルに加えられて、モザイクグリッド２２内に生じたであろう、穴を埋める。
図４のプロセスを実行するには、モザイクを構築する２部プロセスが必要である。これら２部のうち第１部が図８（Ａ）〜８（Ｅ）内に示されるが、これはオフラインで実行が可能で、かつ、構築されて局所データベース４６内に記憶されるルックアップテーブルを生成するためのプロセスである。第２の部分は、リアルタイムで実行するように設計され、かつ、予め構築されたルックアップテーブルを使用して実際にモザイクを構築するプロセスであるが、これは図９（Ａ）〜９（Ｅ）に示される。
図８（Ａ）〜８（Ｅ）における、サイトに特有のルックアップテーブルを構築するプロセスは、次のように要約することができる。以下のプロセスは、各レーダサイトのために行なわれ、各レーダサイトのために個別のテーブルが構築される。すなわち、仮の配列５４内の各エレメントが、最初に、「ブランク」またはクリアされた値を表わすように初期設定される。仮の配列内の各エレメントについて、エレメントのｘ，ｙ座標がレーダサイトからの距離または範囲に変換される。もしこの範囲が円５６によって規定されるレーダデータのカバーする区域内であればデータベース内のその仮の配列エレメントに付随している標識に、「セットされていない」という表示が与えられる。マッピングされるレーダプロダクトの各レーダデータビンの位置について、ビンのｘ，ｙ座標が、緯度および経度に変換され、その結果得られたビンの緯度および経度はグリッドのｘ，ｙの位置に変換され、そうして得られた結果としてのビンのｘ，ｙおよびグリッドのｘ，ｙの対が、そのサイトのためのルックアップテーブル内の適切な位置に割当てられる。その対に対する仮の配列エレメントｘ，ｙの位置が計算され、そうして得られたそのｘ，ｙ位置にある仮の配列エレメントに、その位置にホールが存在しないことを示す、「セットされた」という表示が与えられる。その後、仮の配列５４内の各エレメントのために、以下のステップが行なわれる。初めに、仮の配列エレメントがセットされていないのではないか、したがって、レーダデータのカバーする区域内にあるがそれにレーダデータビンが割当てられていないのではないか、が判定される。もしそうであれば、その仮の配列エレメントのｘ，ｙ座標がグリッドのｘ，ｙ座標に変換され、その結果得られたグリッドのｘ，ｙ座標は緯度および経度に変換され、その結果の緯度および経度の値がレーダビンのｘ，ｙ座標に変換され、その後、結果として得られたビンのｘ，ｙ座標とグリッドのｘ，ｙ座標の対が、そのシングルサイドレーダプロダクトのためのルックアップテーブルに割当てられて、そのモザイクグリッド内のホールを埋めるかまたは部分的に埋める。最後に、そうして得られたルックアップテーブルが、データベース４６内のファイルに割当てられる。
図９の、ルックアップテーブルを使用してレーダデータモザイクを構築するプロセスは、以下のように要約できる。まず、大きいグリッド２２内の各位置または各エレメントについて、そのグリッドエレメントが適切な予め定められた値に初期設定される。その後、以下のステップが各レーダサイトごとに行なわれる。すなわち、そのサイトのための最新の気象レーダデータプロダクトがデータベースから読込まれる。その後そのレーダプロダクトは復号化され、そのプロダクトからの個々のデータ値が２次元配列に割当てられる。対応する予め構築されたルックアップテーブルが、ここでデータベース４６から読込まれる。その後、そのルックアップテーブルの各エントリについて、対応するビンのｘ，ｙ座標およびそれに対応するグリッドのｘ，ｙ座標が、そのルックアップテーブルから抽出される。そのビンのｘ，ｙの位置にあるプロダクトデータ値がその後、復号化されたレーダプロダクトから抽出される。そのプロダクトデータ値は今度はルックアップテーブルから得られた対応するグリッドのｘ，ｙの位置に割当てられる。これらの最後の３つのステップが、そのルックアップテーブル内の各エントリのために繰返される。最後に、グリッド内の結果として組合せられたレーダデータが、符号化されて、データベース４６内のファイルにセーブされる。
図８（Ａ）、８（Ｂ）、８（Ｃ）、８（Ｄ）および８（Ｅ）は合わせて、ルックアップテーブルを構築する方法のための、構造図またはフローチャートを示す。これらのルックアップテーブルは、図４の方法のための、かつ、それに対応する、汎用デジタルコンピュータ等上にリアルタイムでレーダデータのモザイクを構築するためのシステムにとって、本質的な構成要素である。図８（Ａ）〜８（Ｅ）の方法は、好ましくは、時間の制限がないときにオフラインで実行され得る、コンピュータソフトウェアプログラムとして実現が可能であり、このため、ルックアップテーブルを構築するプロセスにおける時間のかかる計算は、それらの計算の結果が必要となるときよりも随分前に、行なうことが可能である。
図８（Ａ）で示されるように、プログラムは手動で作成された構成ファイル１０１を使用する。これは、そのためにルックアップテーブルが構築されるべき、１つまたは複数のサイトに関する情報を含む。構成ファイル１０１は、サイトの数、ならびに各サイトの緯度／経度およびサイト識別番号を含む。ステップ１０２で、プログラムはファイル１０１からサイトの数を読取り、ステップ１０３でファイル１０１からそのサイトの情報を読込み、それを後に使用するためにコンピュータのメモリ内に記憶する。その後ステップ１０４で、プログラムはそのリスト上の、そのようなサイトの各々を処理するために、ループに入る。このループは、すべてのサイトが処理されるまで（ステップ１０５で判定される）実行され、そこでプログラムは終了する（ステップ１０６）。各サイトのためのそのループによる処理は、ステップ１０７で、仮の配列を初期設定することから始まるが、これは、その配列のすべてのエレメントに−１の値を割当てることで行なわれる。
次に、仮の配列は、図８（Ｂ）によって示されるように、その仮の配列のどのエレメントがレーダのカバーする区域内に位置するかを示すよう、プログラムによってセットアップされる。ステップ１１０で、このプログラムは仮の配列内の各ｘ座標のために、すべてのｘ座標が処理されるまで（ステップ１１１で判定される）、ループを辿る。この第２のループにおいて、仮の配列のそのとき処理されているｘ座標は、ステップ１１２で対応するグリッドの配列のｘ座標に変換される。その後ステップ１１３で、結果として得られたグリッドのｘ座標がそのグリッドの境界の外側にあるかどうかが判定され、もしそうであれば、プログラムは次の仮の配列のｘ座標にスキップする（ステップ１１０、１１１および１１２）。このことは、（たとえば対象となる領域の）グリッドの東または西の縁部の近くに位置するサイトについて起こり得る。そこでは、仮の配列５４がグリッド２２の縁部を超えて延在するためである。もしそうでなければ、有効なグリッドのｘ座標について、プログラムは、ステップ１１４で開始する別のループを、仮の配列内の各ｙ座標のために、すべてのｙ座標が処理されるまで（ステップ１１５）続ける。ステップ１１６で、仮の配列の、この第３のループによって考慮されるｙ座標が、対応するグリッドの配列のｙ座標に変換される。もしステップ１１７で、そうして得られたグリッドのｙ座標がグリッドの境界の外側にあることが発見されれば、プログラムはそこで次の仮の配列のｙ座標にスキップする（ステップ１１４、１１５および１１６）。これは、仮の配列がグリッドの縁部を超えて延在する、グリッドの（または対象となる地理的領域の）北または南の縁部の近くに位置するサイトについて起こり得る。そうでなければ、有効なグリッドのｙ座標について、ステップ１１２および１１６で発見されたグリッドのｘ，ｙの位置が、ステップ１１８で、使用される特定のグリッドを規定する投影方程式を使用して、緯度および経度に変換される。たとえば、この目的のためにランベルト等角投影方程式が使用され得る。グリッドは平らであるものとして取扱われるが、曲がった表面を表現するのに使用されるため、ある投影法を使用して、グリッドは曲がった表面へと、またはその逆に、変形される。このような投影を達成するためのさまざまな方法は、地図作成学でよく知られている。ステップ１１９で、この緯度および経度が、今度はレーダ座標システム、すなわち、シングルサイトレーザプロダクトのための座標システムのための、ｘおよびｙ座標値に変換される。ステップ１１９では、緯度および経度からレーダプロダクト配列の座標システムへの、適切な地図作成上の（または同様の）変換が必要となる。このような変換の逆がステップ１１８で行なわれたわけであるが、ここで違うのは、上に記載したように、グリッドの座標が、シングルサイトレーザプロダクト配列の座標に必ずしも対応しないことである。ステップ１１９で得られたｘ座標およびｙ座標はその後ステップ１２０で、そのｘ，ｙ座標で規定された位置の、レーダサイトからの（レーダプロダクト配列内の）距離を計算するのに使用される。ステップ１２１で、ステップ１２０で得られた距離が、図１の円１６によって規定されるようなレーダのカバーする区域内であるかどうかが判定され、もしそうであれば、ステップ１１２および１１６で利用されたｘ，ｙ座標によって規定された、その仮の配列エレメントの値が、ステップ１２２でゼロにセットされて、対応するレーダビンの値がシングルサイトレーダプロダクト配列によって規定されることを示す。いずれの場合も、プログラムはステップ１１４で次のｙ座標に移る。
仮の配列が、図８（Ｂ）の方法によって、レーダのカバーする区域内に入るエレメントを識別するようにセットアップされると、図８（Ｃ）によって示されるように、ルックアップテーブルの生成が始まる。図８（Ｃ）に示されるように、ルックアップテーブルの生成はステップ１３０から始まり、そこでルックアップテーブルのエントリの数がゼロにセットされる。プログラムは次いで、ステップ１３１から開始して、レーダプロダクトラスタ配列内の各ｙ座標について、その配列内のすべてのｙ座標が処理されるまで（ステップ１３２）、ループを辿る。ステップ１３１で始まるこのループの各繰返しのたびに、プログラムはステップ１３３で開始する、レーダプロダクトラスタ配列内の各ｘ座標のための別のループを行なう。このループは、レーダプロダクトラスタ配列内のすべてのｘ座標がステップ１３３で始まるループによって処理されると、ステップ１３４で終了して、ステップ１３１に戻る。ステップ１３３で始まるループにおいては、現時点のプロダクトラスタ配列のｘ，ｙ座標を使用して、レーダサイトからの（その配列内の）その座標の距離が、ステップ１３５で判定される。ステップ１３６では、ステップ１３５で計算された距離が、レーダのカバーする区域の外側であるかどうかが判定され、もしそうであれば、プログラムはステップ１３３に戻ることによって、次のｘ，ｙの位置にスキップする。そうでなければ、その位置はレーダのカバーする区域内にあり、図８（Ｃ）に示されるように、さらなる処理が行なわれる。このさらなる処理において、処理されるｘ，ｙ座標が、まずステップ１３７で緯度／経度に変換される。ここで使用される座標または位置は、システム、配列、グリッド、表面、またはその他内の位置を合わせて規定する、（デカルト座標のような）ｘ値およびｙ値を意味する。ステップ１３８で、そうして得られた緯度／経度が、今度は、対応するグリッド座標システムのｘ，ｙ位置に変換される。ステップ１３９で、結果として得られたグリッドのｘ，ｙ座標の妥当性が検証される。もしステップ１３９で、ステップ１３８で得られたグリッドのｘ，ｙの位置が妥当性がない（この場合のグリッドの境界内にない）ことがわかれば、それらの座標は構築されるルックアップテーブル内には含まれることなく、プログラムは、ステップ１３３に戻ることによって、レーダプロダクトの配列内の処理されている次のエレメントにスキップする。妥当性があるとわかれば、ステップ１４０で、レーダプロダクトラスタ配列のｘ，ｙ座標、および、そのレーダのｘ，ｙ座標に対してステップ１３８で得られた対応するグリッドのｘ，ｙ座標が、コンピュータのメモリ内に形成されるルックアップテーブルの配列に割当てられる。ステップ１４１で、そのルックアップテーブルのためのルックアップテーブルエントリの総数が１だけインクリメントされる。ここで、プログラムがステップ１３１のループに入る前に、ステップ１３０でこの数がゼロに初期設定されたことを思い出されたい。ステップ１４１の後、ステップ１３８で得られてステップ１４０でルックアップテーブル内に入れられたグリッドのｘ，ｙ座標を使用して、ステップ１４２で、そのグリッドのｘ，ｙ座標に対応する仮の配列のｘ，ｙ座標が計算される。ステップ１４３で、そのｘ，ｙの位置にある仮の配列のエレメントの値が、＋１の値にセットされ、対応するグリッドボックスがレーダプロダクトラスタ配列から少なくとも１つのデータ値を受取ったことを表示する。プログラムはその後ステップ１３３に戻る。ステップ１３２で、もしレーダプロダクト配列内のｙ座標のすべてがステップ１３１で始まるループによって処理されたことが確認されれば、プログラムは図８（Ｄ）で示されるプロセスに進む。
レーダプロダクトラスタ配列内のすべてのエレメントが図８（Ｃ）の方法によって処理された後、プログラムはレーダのカバーする区域内の、データプロダクトラスタ配列からの座標または位置と合致しなかったすべてのグリッドボックスを探し当てるが、これが図８（Ｄ）に示される。このことは、仮の配列内から、図８（Ｂ）のステップ１２２でゼロの値を与えられた、セットされていないすべてのエレメントを探すことによって行なわれる。図８（Ｄ）において、ステップ１５０で始まるループが、仮の配列内の各ｘ座標のために、処理すべきｘ座標がなくなるまで（ステップ１５１）行なわれる。そのループ内でステップ１５２で始まる別のループが、ステップ１５０のループによって考慮されるｘ座標に対する各ｙ座標のために、そのようなｙ座標のすべてが処理されるまで（ステップ１５３）行なわれる。この別のループにおいて、まだそのように処理するべきｙ座標が残っているかがステップ１５３で判定された後、ステップ１５４で仮の配列内の現時点のｘ，ｙの位置の値が評価される。ステップ１５４で、図８（Ｄ）の２つのループによってアドレス指定されるｘ，ｙの位置にある仮の配列エレメントが、ゼロに等しいかどうかが判定される。もしその位置の値がゼロでなければ、これは、レーダのカバーする区域の外側にあるか、または既にレーダデータビンの位置と合致したということである。もしそうではなくて、そのｘ，ｙの位置にある値がまだセットされていない（この例ではゼロの値に割当てられている）場合には、モザイク内にはホールが存在する。このような各ホールについては、そのホールに位置的に最も近いレーダデータビンの座標に合致させる必要がある。もしそのようなホールが存在すれば、ステップ１５４で考慮された仮の配列のｘ，ｙ座標から、ステップ１５５で、グリッドのｘ，ｙ座標が判定される。ステップ１５６で、こうして得られたグリッドのｘ，ｙ座標が、（上に説明した）グリッドの投影を規定する方程式を使用して、緯度／経度に変換される。ステップ１５６で得られたその緯度／経度は、今度はステップ１５７で、レーダプロダクト配列の座標システム内の最も近いｘ，ｙ座標に変換される。ステップ１５８で、ステップ１５７で得られたレーダプロダクトのｘ，ｙ座標が有効であるかどうかが判定され、もしそうでなければ、プロセスはステップ１５３に戻る。ステップ１５９で、ステップ１５５で判定されたグリッドのｘ，ｙ座標が有効であるかどうかが判定され、もしそうでなければ、プロセスはステップ１５３に戻る。もしレーダプロダクトのｘ，ｙ座標が有効でありかつグリッドのｘ，ｙ座標が有効であれば（すなわち、それらが対象となる領域内にあれば）、ステップ１６０で、それらの座標はその配列内の次に入手可能な位置にあるルックアップテーブルの配列に割当てられる。このような座標に妥当性がない場合には、プロセスはステップ１５３で次の仮の配列エレメントにスキップする。レーダプロダクトのｘ，ｙ座標および対応するグリッドのｘ，ｙ座標がルックアップテーブルの配列に付加された後に、ステップ１６１で、ルックアップテーブル内のエントリの総数が１だけインクリメントされる。ステップ１６１から、プロセスはステップ１５３に戻る。もしそれ以上ｙ座標が存在しなければ、プロセスはステップ１５０に戻って、図８（Ｄ）に関して上に記載した方法で、次のｘ座標のアドレス指定が可能になる。そのような処理すべきｘ座標がそれ以上残っていなければ、プログラムはステップ１５１から、図８（Ｅ）のステップ１７０に移る。
図８（Ｄ）内に示された方法でルックアップテーブルが完成すると、プログラムはそのように決定されたテーブルを、図８（Ｅ）に示される方法でたとえばコンピュータのディスク上のファイル内にセーブする。すなわち、まずステップ１７０で、ルックアップテーブルのための独特のファイル名が、そのファイルの現時点のサイト識別番号と結合して作られる。ステップ１７１で、そのファイルが今度は出力のために開かれる。ステップ１７２で、プログラムはメモリ内のルックアップテーブルヘッダを構築する。これは、他の情報に加えて、ステップ１３０、１４１および１６１で判定された、テーブル内のエントリの数を含む。プログラムは次いで、ステップ１７４およびステップ１７５で新しいルックアップテーブルファイル１７３に書込む。まず、ステップ１７２で構築されたヘッダがステップ１７４でルックアップテーブルファイル１７３に書込まれ、その後、ステップ１７５で完全なルックアップテーブルが書込まれる。ステップ１７６で、ルックアップテーブルファイル１７３が閉じられる。プログラムはその後図８（Ａ）のステップ１０４に戻り、サイトリスト内のすべてのサイトのためのルックアップテーブルが完成するまで処理を続ける。もし１つまた複数のサイトが動かされるかまたはモザイクに加えられる場合、図８（Ａ）〜８（Ｅ）のプログラムを再実行するだけでよく、図８（Ａ）〜８（Ｅ）のプログラムをリアルタイムで実行する必要はない。
この発明に従ったルックアップテーブルの構築は、ソフトウェア内で実現が可能である。Ｃ言語のマイクロソフトバージョンで書かれた、そのようなソフトウェアの一例が、以下の頁内に与えられる。しかし、他のプログラム言語がこの目的のために使用されてもよい。図８（Ａ）〜８（Ｅ）は合わせて、そのソフトウェアのためのフローチャートを包括的に示す。
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図９（Ａ）、９（Ｂ）、９（Ｃ）、９（Ｄ）および９（Ｅ）は合わせて、レーダデータのモザイクを構築することが可能なプログラムを表わす、構造図またはフローチャートを示す。図９（Ａ）〜９（Ｅ）のプログラムは、図８（Ａ）〜８（Ｅ）のオフラインのプログラムによって構築されたルックアップテーブルを使用することによって、リアルタイムで実行するよう設計されている。
図９（Ａ）〜９（Ｅ）のプログラムは、スタートすると、連続的なプロセスとして実行される。図９（Ａ）に示されるように、モザイク内で使用されるサイトのリストを含む、手作業で作成された構成ファイル２００が、ステップ２０１およびステップ２０２でプロセスを初期設定するのに使用される。まず、プロセスは構成ファイル２００からサイトの番号を読取り（ステップ２０１）、またサイトリストを読込む（ステップ２０２）。これは、後に使用するためにメモリ内に記憶される。次に、（ステップ２０３で）ループに入り、これは、（図９（Ｂ）にいわゆる「永久に続く」ループとして示されるように）継続的に実行される。このループを実行するたびに、サイトリスト内に特定された個々のサイトからの最新のデータを集めた、新しいモザイクが作成される。モザイクを作成するための準備として、コンピュータのメモリ内の２次元的グリッドのすべてのエレメントが、たとえばゼロのような（すなわち、そのグリッドから既存のデータがすべて消去される）予め定められた同じ値にセットされる（ステップ２０４）。次に、「サイトリスト内の現時点のサイト」を示すインデックスがセットされ（ステップ２０５）、リスト上の第１のサイトが指定される。その後、別のループに入り、これは、サイトリスト上のレーダサイトを一度に１つずつ処理し（ステップ２０６）、これが、サイトのすべてが処理されるまで（ステップ２０７）続けられる。
各レーダサイトの処理は、図９（Ｂ）で示されるように、サイトリストからサイト識別番号を抽出し（ステップ２２０）、かつその後サイトインデックスを１だけインクリメントする（ステップ２２１）ことによって、開始される。サイト識別番号は、コンピュータの局所データベース４６内の現時点のサイトに関するデータの位置を突き止める（ステップ２２２）ために、プログラムによって使用される。もし現時点のサイトに関するデータが存在しなければ（ステップ２２３）、プログラムは次のサイトにスキップする。もしあれば、プログラムはそのサイトのための最新のデータを識別する。（プロダクトと呼ばれる）このデータは、局所データベース４６内のファイル（レーダプロダクトデータ２２５）内に存在する。まず、ファイルが開かれ（ステップ２２４）、プロダクトの「ヘッダ」がプログラムのメモリ内に読込まれる（ステップ２２６）。ヘッダは、データの日付、時間、プロダクトのデータ長等の情報を含む。プロダクトの日付および時間を調べて、そのデータが古すぎると判定（ステップ２２７）すれば、プログラムはそのサイトをスキップして、次のサイトに移る。そうでなければ、そのデータ長を使用して、ファイル２２５の残りの部分がコンピュータのメモリ内に読込まれ（ステップ２２８）、その後プロダクトファイル２２５が閉じられる（ステップ２２９）。
次に、図９（Ｃ）に示されるように、プロダクトデータが復号化され、２次元の「ラスタ」配列内に記憶される（ステップ２４１）。復号化のプロセス中に誤りが検出されると、プログラムは次のサイトにスキップする（ステップ２４２）。プロダクトがうまく復号化されると、プログラムは現時点のレーダサイト識別番号を使用して、コンピュータの局所データベース４６内の適切なルックアップテーブルファイルの位置を判定する（ステップ２４３）。まず、ルックアップテーブルファイル２４５が開かれ（ステップ２４４）、（テーブルエントリの数を含む）ヘッダがプログラムのメモリ内に読込まれる（ステップ２４６）。プログラムはその後、テーブルエントリの数を使用して、ファイル２４５から完全なルックアップテーブルを読込み（ステップ２４７）、そのテーブルはその後プログラムのメモリ内に記憶される。ルックアップテーブルファイル２４５はその後閉じられる（ステップ２４８）。
図９（Ｄ）は、ルックアップテーブルが読込まれた後に、（プロダクトラスタ配列内に存在する）シングルサイトレーダデータがどのように２次元のグリッドに割当てられるかを示す。ループが開始され、ルックアップテーブル内のエントリのすべてが処理される（ステップ２６０）。すべての処理が完了すると、プログラムは次のサイトに移る（ステップ２６１）。まず、２次元のプロダクトラスタ配列へのｘおよびｙの指標が、ルックアップテーブルから抽出され（ステップ２６２）、妥当性がチェックされる（ステップ２６３）。（妥当性のないエントリは実際にはあり得ないが、もしあれば、プログラムはそのエントリをスキップして次のエントリに移る。）プロダクトデータ値がその後プロダクトデータ配列から抽出される（ステップ２６４）。次いで、二次元のモザイクグリッドへのｘおよびｙ指標がルックアップテーブルから抽出される（ステップ２６５）。それらの座標もまた妥当性がチェックされる（ステップ２６６）。（やはり、妥当性のないエントリは実際にはあり得ないが、もし検出されれば、プログラムは次のエントリにスキップする。）次に、プロダクトデータ値の妥当性がチェックされ（ステップ２６７）、妥当性のないデータ値が検出されるとプログラムは次のルックアップテーブルエントリにスキップする。その後、プロダクト値が既存のグリッド値と比較され（ステップ２６８）、もしプロダクト値の方が大きければ、それはそのｘ，ｙの位置にあるグリッドに割当てられ（ステップ２６９）、もし小さければスキップされる。そのルックアップテーブル内の残りのすべてのエントリについて、処理が以上のように続けられる。
すべての入手可能なサイトがこのように処理された後、グリッド内のデータは図９（Ｅ）に示されるように、新しいプロダクトに変換される。すなわち、まず、グリッド内の値が出力プロダクトフォーマットに変換され（ステップ２８０）、コンピュータのメモリ内のバッファに割当てられる。その後、ヘッダもまたコンピュータのメモリ内に構築される（ステップ２８１）が、これは、現時点の日付および時間、ならびにプロダクトのデータ長を含む。独特の出力ファイル名が作成され（ステップ２８２）、その名前のファイルが出力のために開かれる（ステップ２８３）。次に、データが実際に出力プロダクトファイル２８４に書込まれる。まず、プロダクトヘッダが書込まれ（ステップ２８５）、その後プロダクトデータ自体が書込まれる（ステップ２８６）。最後に、出力プロダクトファイル２８４が閉じられ（ステップ２８７）、プログラムは続いて次のモザイクを開始する。
上に与えられたソフトウェアで構築された１つまたは複数の予め構築されたルックアップテーブルを使用した、個々のレーダデータ値のモザイクグリッドへの直接マッピングは、ソフトウェア内で実行が可能である。そのようなソフトウェアの一例として、サン・マイクロシステムズ（Sun Microsystems）のワークステーション上で使用可能な、Ｃ言語のＡＮＳＩバージョンで書かれたソフトウェアが、以下の頁で与えられる。しかし、他のプログラム言語もまた、この目的のための使用が可能である。図９（Ａ）〜９（Ｅ）は合わせて、このソフトウェアのためのフローチャートを包括的に示す。以下の頁に示されるソフトウェアは、図４のステップ４８および５０を実現する。上に示されたソフトウェアおよび下に示されるソフトウェアは合わせて、図３のステップ３４、３６、３８および４０を実現する。
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この発明の装置および方法は、レーダデータビン（または同等物）を、結果として得られるモザイク内のグリッド位置またはグリッドボックスに変換するが、その逆は行なわない。もし逆が行なわれた場合、レーダデータビンが抜ける場合がある。
この発明は、本来的に地理的なまたはさもなければ（最も広い意味で）土地のデータ、または、複数の表面から１つのモザイク点に併合することに関するデータを使用して、モザイクを構築することが可能である。しかし、このようなデータは、ラスタフォーマットであることが強く好まれる。それにより、異なるサイトからのデータを結合して単一のモザイクを生成することが可能となる。
この発明は、予め構築されたルックアップテーブルを使用して、または、再投影計算をリアルタイムで行なうことによって、実行が可能である。しかしながら、リアルタイムで、より速く動作しかつより素早く応答するには、ルックアップテーブルを使用する方が好ましい。
ここで、この発明の多くの利点のうちのいくつかは容易に理解されるであろう。たとえば、多数のソースからのデータを、エンドユーザが利用するのに好適なように１つまたは複数のモザイク内に結合するための装置および方法が提供される。このような装置および方法は、そのようなモザイクを正確にかつ効率的に構築することが可能である。また、それにより、そのようなモザイク内のホールの位置を識別することが可能である。この発明は、そのようなホールを埋める手段もまた提供する。
このように、複数のサイトからのデータを所望の地理的区域をカバーする単一の画像内に結合するための装置および方法が提供された。このような装置および方法は、多数のレーダサイトからのデジタルフォーマットのレーダデータ（気象レーダデータ等）または他のデータを、１つの地理的区域をカバーする１つのモザイク内に結合することが可能である。このような装置および方法はさらに、複数のソースからのデータを、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータ上で走行が可能な単一の画像内に結合することもまた可能である。このような装置および方法は、広い地理的区域を通じて降水の位置および強度ならびに、他の気象現象を提供することのできる、気象レーダデータのモザイクを生成することが可能である。ルックアップテーブルが使用される場合には、この発明は、複数の所望のサイトからの相当な量のデータを、現時点の気象または他の現象の表示を提供するのに十分なほど速く、正確に結合できる。
明らかに、以上の教示に照らして、この発明の多くの修正および変形が可能である。したがって、前述の実施例は単に例示の目的で示されたものであり、添付の請求の範囲およびその均等物の範囲内で、この発明が特定的に記載された以外にも実行され得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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