雷达估算降雨的同化方法对比

雷达在定量测量降水在时间和空间上具有很大的优势,但在精度方面仍存在着很大的误差,如何利用雨量站的降雨信息与雷达信息进行降水数据的同化是提高雷达估算降雨精度的主要方向之一.分别利用平均校准法、卡尔曼滤波校准法、最优插值法、变分校准法和统计权重集成法对由分组Z-I关系估算的雷达降雨资料进行同化,并将同化后的雷达降雨与雨量站实测降雨进行了对比分析.分析结果表明,同化方法估测的面平均降水量与雨量计场比较吻合,估测精度比Z-I关系法有了明显的提高.统计权重集成法、最优插值法和变分校准法的同化效果总体较好,其次是卡尔曼滤波校准法,平均校准法效果较差.     

雷达定量测量降雨在洪水预报中的应用

应用雷达的基数据资料,提取雷达反射率,利用分组Z—I关系转化雷达反射率为雨强,运用地面雨量站网实测雨量对其进行卡尔曼滤波校准,将其结果作为洪水预报模型的降雨输入,并将该方法应用于湖北省白莲河流域.     

基于多重分形的降雨时空解集研究

为建立不同时空尺度降雨间联系,分析"淮河流域水分和能量循环试验与研究"中Doppler雷达测雨数据的时空多重分形特性,估算降雨场的对流速度,实现了降雨场的时空转换.采用2参数对数泊松分布作为随机级联生成子,建立基于随机级联的降雨时空多重分形解集模型,研究对数泊松分布的参数与大尺度雨强及降雨场离差系数间关系,比较解集模型模拟和实测雷达降雨场的统计特征.结果表明,降雨近似为自相似多重分形过程,建立的降雨时空解集模型能重现雷达观测降雨场的标度特性和保持实测雷达降雨场的统计特征.     

基于云重心评价的雷达接收机性能评估

针对雷达接收机的质量性能指标的随机性和不确定性,提出了一种基于云重心的质量性能评估方法。首先通过对使用阶段雷达接收机的参数测试得到测试数据,将得到的定量参数进行定性化,再转换为云模型的定量参数,然后通过求得加权偏离度来对雷达接收机进行质量评估。最后用实测数据进行了验证。评估结果表明,该方法解决了雷达接收机性能指标在人为因素和环境因素下影响实测数据的问题,具有一定的实用性。     

机载SAR原始回波数据多普勒参数估计的比较

首先阐明几种多普勒参数估计方法的原理,然后利用这些方法对机载SAR实测原始回波数据进行多普勒参数估计,最后把估计得到的多普勒参数值代入到RD算法中来处理机载SAR原始回波数据.通过比较雷达图像质量,得到了适用于机载SAR回波数据的多普勒参数估计方法.     

一种超宽带穿墙雷达多视角成像融合算法

演化的后向投影算法被应用于实孔径超宽带穿墙雷达成像,对单个视角雷达回波数据进行统计,在此基础上提出了基于信息量加权的多视角融合算法,并利用实测数据进行简单加的融合方法和信息量加权融合方法的对比,结果表明信息量加权方法可以得到更好的目标咋波比和成像效果.     

高密度电阻率法在采空区探测中的应用

简述了高密度电阻率法的基本原理和资料解释分析的方法.高密度电阻率法是一种具有成本低、效率高、采集信息丰富并且探测精度高的地球物理探测技术.采用高密度电阻率法,结合全站仪测量空间坐标数据进行地形校正,针对采空区的复杂状况,选用不同的极距,在复杂的采空区地表布设了5条测线,完成了3 679个测点的测量.结合测区地质状况和异常的特殊形态,通过数据处理,确定了采空区的分布位置,取得了良好的探测效果,证明了高密度电阻率法在当今工程地质勘察中具有很大的优势.     

雷达卫星标校的工程实现研究

为确保雷达系统的测量精度,给出了一种用于标校雷达动态跟踪过程中系统误差的工程实现方法--卫星标校法。该方法通过观测卫星轨迹,将量测值与真实星历值比对,通过最优化解法标定雷达的系统误差。考虑雷达结构特点导致的误差和大气折射误差修正后的残余误差,建立了卫星标校的系统误差模型。最后,采用实测数据验证了该误差模型的可行性与可靠性。该方法在标校过程中不受人为、天气等因素影响,可以适应雷达的动态技术状态。     

相控阵雷达的线性调频步进ISAR成像分析

宽带相控阵雷达是一种新型的成像雷达,在目标识别方面呈现着重要的作用,但相控阵雷达天线对雷达信号瞬时宽带存在约束,为了得到高分辨的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)图像,选取线性调频步进信号作为发射信号,等效合成大带宽雷达回波信号.文章分析了相控阵雷达不能发射或接收宽带信号的原因,计算了瞬时带宽的取值范围,对线性调频步进ISAR信号特性及合成距离包络法的工作原理进行了分析,探讨了线性调频步进信号ISAR处理方法.最后展示了目前的研究成果,基于实测数据的理论距离分辨力为0.25 m的相控阵雷达的线性调频步进ISAR舰船目标图像.     

基于参数反演的舰载雷达探测威力预报方法

针对现有雷达探测威力预报方法精度低、实时性差等问题,提出一种基于参数反演的舰载雷达探测威力预报方法.该方法利用无人机实测侦收功率数据反演雷达环境参数,再结合理论模型正演雷达探测威力,减少了威力预报所需实测数据量,提高了威力预报的实时性与准确性.仿真结果验证了方法的有效性.     

长潭水库最大暴雨及短时暴雨计算分析

以长潭水库流域的历史暴雨作为研究对象,运用数理统计方法,分析了长潭水库库内宁溪、白石等雨量站及临海等周边雨量或者气象站的日降雨记录资料短时降雨资料,建立了长潭水库设计暴雨时程分配雨型和设计暴雨面分布雨型．认为该水库最大暴雨和短时暴雨的推求,应充分考虑库区面雨量的权重和雨形成的气象特征,针对性地确定不同的站点,从而求出短历时的可能最大暴雨．从而为更好地比较和分析可能最大暴雨成果提供基础依据．     

短期降雨预报精度的模糊风险评价方法研究

为更好地提高洪水资源利用率,探讨利用短期降雨预报信息来指导水库的实时调度,在总结常规的短期降雨预报精度分析方法存在问题的基础上,引入可能性-概率风险的方法进行短期降雨预报精度分析,以白龟山水库的短期降雨预报精度分析为例说明该方法的具体应用.可能性-概率风险概念简单,数学逻辑清晰,计算简便,特别适合于因历史数据少而形成的小样本问题.     

1961—2012年重庆市的降水特征分析

利用重庆市1961—2012年34个气象观测站的逐日降水资料,采用EOF分析、线性回归及相关分析的方法对重庆市的降水量时空特征、降水频数特征及降水强度特征进行诊断分析研究,并进行了相关讨论.结果表明:重庆市的年总降水量呈逐年减少的变化特征,并且年总降水量存在空间一致性与重庆市东北地区和其他地区反相变化的空间分布形式;各类持续性降水过程频数的空间分布差异较大,持续性降水过程频数的变化趋势表明短期降水过程(持续2 d)逐年增加而持续较长时间(持续5 d及以上)的连阴雨天气过程减少趋势明显;降水强度分析中发现一般降水(小雨、中雨、大雨)的年总降水量呈下降趋势,是引起重庆市年总降水量减少的主要原因,小雨、中雨降水强度逐年减弱而大雨的强度有弱的增强,较强降水等级(暴雨与大暴雨)的年总降水量呈较弱的上升趋势,降水强度也表现为弱的增强趋势;持续5 d及以上降水过程频数的减少可能与当地500 hPa位势高度场的上升及赤道太平洋海表温度的升高相关,大雨及以上等级降水的强度变化可能与El Niño Modoki现象有关.     

流域时变瞬时单位线非线性汇流模型及应用

为增强瞬时单位线的适用性,提高流域洪水预报精度,本文在纳什瞬时单位线的基础上,充分考虑流域净雨强度和空间分布不均匀的非线性影响因素,提出时变瞬时单位线(TVIUH)模型.同时建立了综合目标函数确定模型参数,模型简单实用.通过观音阁-葠窝梯级水库的实例检验,证明该模型能较好地处理流域汇流的非线性影响因素,提高汇流预报精度,为水库的防洪调度能提供更为可靠的依据.     

一种新的J-M模型参数区间估计工程算法

将Bayes统计方法应用于J-M模型参数的区间估计研究.首先给出J-M模型参数的基于杰弗莱原则的先验分布,在此基础上给出模型参数的Bayes后验分布密度,由此得出模型参数的Bayes点估计.然后,在点估计基础上,给出模型参数的Bayes区间估计方法.最后,分别将J-M模型参数的最大似然、最小二乘以及Bayes区间估计法应用于多组公开的失效数据集,求解模型参数的区间估计值.计算结果表明,Bayes区间估计算法的计算精度、适用性以及稳定性是三者当中最好的.     

用加速遗传算法计算梯形明渠的临界水深

目前计算梯形断面明渠临界水深hk的常用方法有试算法、图解法、近似公式法和迭代法,它们存在计算精度不高、求解复杂等缺点。为此,把hk的计算问题等价于一非线性优化问题,指出了hk的变化范围,并且用加速遗传算法(AGA)来求解hk。实例的计算结果说明,与常用方法相比,AGA适用性强、计算精度高。     

26GHz波段LMDS无线系统雨衰特性分析

分析雨衰效应对26GHz波段LMDS系统无线链路通信质量的影响。在理论分析的基础上,提出抗雨衰的有效措施。首先从理论上分析雨衰的成因,建立雨衰对系统影响的数学模型及雨衰效应下系统有效路径的计算方法,然后结合各个设备厂商的LMDS系统的特点提出有效的抗雨衰方法,最后进行网络测试论证。测试系统在降雨过程中,无线链路性能稳定,抗雨衰措施完备,满足设计要求。证实了雨衰理论分析的正确,抗雨衰措施的合理。     

三维坐标法在深基坑变形监测中的应用

针对施工场地狭窄，无法运用传统方法进行变形观测的情况下，对深基坑的变形观测提出了三维坐标法. 基于全站仪能同时观测角度、距离和高程的特点，通过观测变形点的坐标变化，计算出变形观测点的水平位移和沉降量. 此方法灵活、方便、经济、高效，可在一定范围内代替几何水准的工作，尤其在施工现场狭窄，其它监测方法不方便的情况下能起到事半功倍的效果. 通过精度分析，并与沉降观测数据对比，其观测精度满足深基坑变形观测的精度要求.     

变坡度变雨强下坡面流阻力特性时空分布

为了研究坡面薄层水流阻力特性规律,以室内人工降雨试验数据为基础,通过基于物理概念的水文数值模型试验,虚拟了150种工况,在大坡度范围（5°~55°）和大雨强范围（30~240 mm/h）内,以Darcy-Weisbach阻力系数为研究对象,研究阻力系数的时空分布规律,定量分析雨强和坡度对阻力系数的影响,从黏性底层厚度和能量的角度分析原因,根据试验结果回归得出考虑空间位置的阻力系数公式.研究结果表明：在坡度和雨强一定的前提下,在时间上,坡面阻力系数随着时间的增加呈减小趋势,在空间上,向下游出口处,阻力系数沿程递减;坡面流阻力系数受雨强影响显著,在一定坡度下,雨强越大,阻力系数越小;在一定雨强下,阻力系数与坡度基本呈正相关关系,且雨强越大,坡度对阻力系数的影响越弱.