一次降水过程多普勒雷达资料分析

利用多普勒天气雷达资料,结合宁夏精细化预报产品,对2003年9月5日的一场降水过程进行了雷达气象学和中小尺度天气学分析,得到了一些初步结果,分析表明：多普勒雷达降水回波强度变化、降水回波总面积、强回波面积与降水过程相吻合,多普勒速度场、回波顶高、垂直累积液态含水量、对应的上升气流以及温度平流对这次降水具有预报指示意义。     

人工影响天气自动预警关键问题

通过对多普勒雷达PUP资料(回波顶高ET、回波反射率因子R19、液态水含量VIL)实时分析,编程实现了ArcGIS中Identify工具,完成雷达栅格图层(Raster)数组值索引.提出预警半径r、预警区域附角θ的概念,给出监测点抽样算法、方位角算法、(θ,α)点元筛选算法,并运用C#对各算法进行了实现.在Visual Studio2008开发环境下,实现了基于.NET的自动预警系统原型,可实时生成各作业点作业参数,为人工影响天气作业智能化提供必要理论及技术支撑.     

一种基于多普勒天气雷达基数据的三维建模算法

根据多普勒天气雷达基数据空间呈锥状分布的特点,提出了基于基数据的移动梯状多面体三维建模算法(MTPD).该方法采用梯状多面体作为体积单元,根据雷达三维建模空间范围选择六面体索引和四面体索引两种不同模式构建三维等值面,以平衡算法效率和建模结果精度.在该算法基础上利用WebGL技术开发了多普勒天气雷达三维可视化平台.结果表明：与传统三维建模算法相比,MTPD在保证建模精度的条件下明显提升了算法效率,六面体索引模式和四面体索引模式计算效率分别提高62.5%和23.0%,四面体索引模式得到的回波三维结构更连续,基于WebGL的多普勒天气雷达三维可视化平台提供了跨平台的雷达三维展示,能够直观反映对流云的三维结构.     

跨省区新一代多普勒天气雷达PUP产品调用与拼图实现

提出一种多普勒天气雷达PUP产品的拼图实现方案.通过解决雷达图通信链路建立、雷达资料汇集入库、多站雷达拼图等实际工作中所面临的问题,实现了新一代天气雷达资料跨区域共享及拼图显示.该套方案已在实际应用中通过业务检验,取得良好效果.     

一种数字阵列天气雷达信号处理系统设计

为了获得气象目标信息参数、为分析湍流等天气过程演变提供更精细的信息、为高质量气象分析提供更好的手段,结合研制的某X波段数字阵列天气雷达,对数字波束形成（DBF）技术、杂波抑制和频域解模糊等问题进行了分析和仿真;探讨了DBF技术在天气雷达中的应用优势,对因波束电扫描使波位变化导致回波信号跳跃而限制IIR滤波器和脉冲对处理（PPP）应用的问题,提出采用频域插补技术来实现地物杂波抑制和保证气象目标券数估计的盾量．最后．给出了天气雷达信号处理系统工程设计方案．     

基于深度学习的高时空分辨率降水临近预报方法

降水临近预报在强对流天气监测预警中具有重要地位,对于防灾减灾至关重要。在气象业务中,主要采用雷达回波外推方法解决高时空分辨率的临近预报问题。针对传统雷达回波外推方法中普遍存在的资料信息利用率不足和预报准确率低的问题,利用上海地区多年的高时空分辨率天气雷达探测资料,基于数据驱动的深度学习方法进行雷达回波外推,提出了一种新的降水临近预报模型——SwinAt-UNet模型。该预报模型通过融合UNet模型和Swin Transformer结构捕捉历史天气雷达探测资料中的短期和长期动态变化特征,可以自适应地学习潜在的雷达回波生消演变规律。此外,为提高模型的泛化能力和预报准确率,引入深度可分离卷积和卷积块注意力模块。结果表明:在不同基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型的预报准确率均高于UNet、SmaAt-UNet、TransUNet和AA-TransUNet模型; 在45 dBZ的基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型临界成功指数提高了13%,同时在预报时效上具有一定的优越性; SwinAt-UNet模型外推图像具有更加清晰的边缘和细节性纹理,对降水范围、移动方向和强度变化的预测更为准确。     

天气雷达回波数据的并行自适应编码

研究基于小波的并行自适应天气雷达回波数据有损压缩算法。根据回波数据的特点,提出了回波数据的坐标转换算法、矢量场保持算法及标量场滤波算法等有效的预处理算法;利用并行自适应压缩算法对预处理后的雷达回波数据进行压缩实验。实验结果表明,该算法具有较好的并行性和自适应性,在低比特率情况下,能获得较高的功率信噪比值和满意的主观效果。     

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.     

避雷针对天气雷达回波影响的研究

针对避雷针对天气雷达回波影响的问题,通过对天气雷达的盲区及雷达散射截面(RCS)的理论分析,利用HFSS仿真软件及实验的方法,研究水平极化下,不同材料不同尺寸的避雷针的雷达散射截面,结论是:在相同材料避雷针及相同雷达波长情况下,避雷针高度、半径与其雷达散射截面呈正相关;在相同雷达波长情况下,避雷针为理想金属的雷达散射截面比塑钢与理想金属组合材料的雷达散射截面大;实验结果表明避雷针架设在X波段多普勒天气雷达天线附近时,对雷达回波造成的影响可忽略不计.研究结果为在天气雷达附近架设避雷针提供了理论和实验依据,具有应用价值.     

巴彦淖尔市一次局地强降水引发山洪的雷达特征分析

利用常规气象资料、区域及自动站降水资料和多普勒天气雷达资料,对2015年7月21日局地强降水天气从天气背景、物理量及动力条件和雷达回波演变特征进行分析,重点探讨了多普勒天气雷达对降水量的预测和方法,总结出在天气背景符合出现对流的条件下,根据雷达预报局地强降水的一些参考指标,为巴彦淖尔市山洪灾害风险等级预警的发布和对降水量级预测阈值的确定提供参考依据。     

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.     

多普勒雷达图像逆风区的自动监测识别

在多普勒雷达降水回波径向速度场中及时准确地发现逆风区,对灾害天气预报预警具有重要意义.根据逆风区在雷达径向速度图中的物理图像特征,采用数字图像处理和分析方法实现了逆风区自动监测识别.首先,以雷达图像色标为依据,采用阈值法分别获取正、负速度区域二值图像,再对2幅图像分别进行形态学运算,然后将上述4幅图像做交叉逻辑运算,得到逆风区监测识别结果和相关参数.通过在2005—2011年长沙雷达站47幅根据实况进行人工标注后的多普勒雷达径向速度图像上进行实验,表明该方法对逆风区可以进行快速准确识别,与人工标注结果比较准确率可达89%,满足实际应用需要.     

调频连续波(FMCW)聚束式SAR成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,对基于调频连续波的聚束式SAR回波信号进行建模,分析信号的特征,揭示平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,从而影响方位聚焦．对于方位频谱混叠的问题,采用方位预滤波处理,通过插值实现采样率的提高,由于预滤波可以实现方位的块压缩,实际中的方位向点数并没有明显增加,最后基于FS算法完成残余聚焦,仿真数据处理结果验证了分析的正确性和算法的有效性．另外,对于平台连续运动引入的多普勒频移,分析了其对成像造成的影响,并给出了相应的补偿方法．     

基于层次分析法的雷达仙波信号检测与抑制方法

雷达仙波通常是由于一些特殊的气候条件引起,会在雷达终端上表现为多批次慢速运动“目标”航迹,影响雷达性能和干扰操作员的判断,该文基于对包含仙波的雷达原始信号进行采集和分析,提取仙波与真实目标的特征差异,总结仙波的幅值特性、多普勒特性以及空间分布和运动规律,提出了一种基于层次分析法的多准则决策杂波抑制方法。实测数据验证结果表明该方法能够准确分辨并对仙波具有良好的抑制效果。     

基于TREC法以多重动态区域反演风场

基于传统的交叉相关追踪回波(TREC)算法,通过对“匹配元”所含的多普勒雷达反射率进行一定的分类来动态选择符合判定条件的“匹配元”进行交叉相关计算.为了提高反演风场的可靠性和稳定性,通过选取多重不同尺度的“匹配元”、分位法剔除风向奇异点、用椭圆型权重再插值等技术来订正反演的风场,在一定程度上弥补了传统TREC技术对较小尺度回波云团精度判定不足的缺陷,使得“匹配元”中的雷达反射率要素特征覆盖更有效.结果表明：对TREC算法进行修订后得到的反演风场,可以更好地反映雷达回波团的整体流场,同时一些回波单体的个性风场特征得到较好的保留.     

"2006-07-14"宁夏区域性暴雨天气分析

为了准确预报暴雨天气,从天气事实出发,利用常规气象资料和多普勒雷达资料,对此次区域性暴雨特点、环流背景、影响系统和大气不稳定度等进行了分析与探讨.结果表明,“7.14”暴雨是在宁夏大降水的多发时段出现的,符合宁夏大降水的环流背景;但除了有利的天气系统配置外,贺兰山背风坡的地形辐合作用、台风系统的移动路径、低层风场的辐合、两支南风急流和中小尺度系统共同导致了暴雨的发生,决定了其具有的特点.     

Basin flood control system risk evaluation based on variable sets

Flood control system risk evaluation is an effective measure for flood risk management and decisions. In order to make better flood risk decisions and thereby improve social and economic benefits, the flood control risk evaluation index system should be built to quantify and normalize flood risk effectively and efficiently. Because the current evaluation index has the binary miscibility characteristic of fuzziness and clarity, this paper establishes a new flood control system risk evaluation method based on the theory of variable sets (VS). Through a comparison of flood control risk evaluation with variable fuzzy sets (VFS) in the same basin flood control system risk evaluation, it is revealed that the new method, i.e., flood control risk evaluation with variable fuzzy/clear mixture sets (variable sets), will be reasonable in all cases. Finally, in one case study, i.e., the flood control system risk evaluation of Fengman Reservoir Basin, which is located in the southeast central of Jilin Province in China, the risk evaluation levels for each county in the basin as well as the whole flood risk distribution map of the basin could be provided with the new method. This provides useful information for basin flood control planning and design.     

雷达图与云模型理论在用户满意度测评中的应用——以某石油钻探企业为例

针对企业用户满意度定量测评方法欠缺的难题,提出了基于多指标属性用户满意度测评雷达图与云模型评价方法。该方法基于质量管理和数学地质中多元图表示原理,应用雷达图方法进行多指标图形展示,通过知识发现,创新性地提出了雷达图覆盖系数和雷达图相,并将雷达图覆盖系数结合云模型理论实现了综合定量评价,雷达图相定性展示了用户满意雷达图特征,符合思维方式中的定性定量综合评价思路,创新了用户满意度测评方法。     

雷达系统仿真平台的研究与实现

雷达系统是一个庞大、复杂的电子系统.为了更有效地进行雷达系统的仿真研究,该文构建了仿真系统的模块化结构,在MATLAB环境中利用GUI图形界面设计方法,实现了雷达的主要基本功能.仿真结果表明,该仿真平台具有优良的人机交互功能和友好的用户界面,能较好地满足对雷达系统的仿真要求.