聚类在风廓线雷达数据特征分析中的应用

认识风廓线雷达数据在不同天气条件下的普适性特征对于改善预报服务质量具有重要意义.本文基于数据挖掘中的聚类技术,以天津静海风廓线雷达逐时观测数据为研究对象,构建了风廓线雷达数据特征聚类分析模型,并在此基础上挖掘出了静海风廓线雷达的最大探测高度、最大垂直速度在晴天、多云、降水发生前、降水期间和降水结束后等天气条件下的不同特征,为天气预报服务提供了新参考依据,为风廓线雷达数据特征分析提供了新思路.     

风廓线雷达中频数字系统设计与仿真

研究风廓线雷达系统优化设计问题,由于我国地处东亚季风区,气候条件复杂,因此天气预报误差大.采用传统的跟踪气球的方法,获得高空风信息的时间与空间分辩率低和传统的风廓线雷达模拟接收机结构繁琐且信号处理精度不高.为解决上述问题,提出了一种新的风廓线雷达中频数字系统设计方案,通过对方案进行设计和仿真,验证了方案的可行性,能够满足风廓线雷达实时信号处理的要求,并证明系统具有可靠性高、实时性好、可扩展性和低成本等优点.     

风廓线雷达风谱的概率分布研究

研究风廓线雷达风谱的概率分布,对估计噪声水平、评价风谱形成算法的性能、提取风廓线回波的信息等等都有重要的作用和意义.目前,接收机噪声的谱的概率分布得到了较好的研究,而风廓线回波的谱的分布却缺少相应的分析,鉴于此,研究了风谱的概率分布.通过对雷达回波做合理的假设,在分析经典风谱形成算法的基础上,提出雷达噪声谱和风廓线回波的谱分别服从X2,分布和非中心X2分布.利用实际的雷达数据和计算机仿真的方法进行的分布的假设检验,说明该理论模型准确有效.     

雷达风廓线仪实时信号处理器的实现

为进一步提高风廓线仪信号处理器的测量速度和精度．通过使用高精度的ADC以及高处理能力的1TMS320C6X系列DSP,并结合针对所用硬件的汇编语言与C语言的混合编程技术,提出了一种能够实时处理信号的软硬件解决方法。简述了雷达风廓线仪的测风原理,着重说明了高速实时信号处理器的关键技术以及实现方法。实测结果证实了该方法的可行性和正确性。     

风廓线雷达风谱的检测概率研究

为了衡量输入信噪比很低时,风谱形成算法对微弱风廊线回波的提取能力,提出了风谱检测概率的概念.通过对经典风谱形成算法的研究,在引入风谱的概率分布的基础上,推导出风谱的检测概率的模型.仿真实验验证了谊模型的有效性.在此基础上,通过对实际雷达回波数据的处理,利用该模型比较了几种风谱形成算法的性能.     

基于微机的风廓线雷达实时信号处理机

实时信号处理机是风廓线雷达组成中一个至关重要设备,其性能指标直接影响到风廓线雷达探测精度、探测距离和时间分辨率等系统指标.本文介绍了一种基于DDC加微型计算机架构的风廓线雷达实时信号处理机设计与实现方案,试验证明其能够完全满足风廓线雷达实时信号处理的要求,而且更加符合软件无线电理想架构,具有较强的可扩展能力.     

一种正交采样的风廓线雷达数字接收机设计

针对UHF波段风廓线雷达接收机特点,提出并介绍一种高效、高性能的正交采样的数字接收机,通过对正交采样接收机理论分析,介绍了正交采样、IQ分离、半带滤波、CIC滤波等实现方法。最后通过simulink对设计进行建模、仿真。仿真结果表明了基于正交采样技术的数字接收方案的可行性。     

土地利用现状数据建库数据质量评价与控制研究

在江苏省部分县市1∶1万土地利用现状调查数据建库基础上,研究了建库过程中影响数据质量的主要因素和因子,给出了影响数据质量的主要因素与因子的权重。以模糊数学原理和方法为基础,建立了数据质量综合评价模型,同时利用SPC方法初步研究了数据建库过程中数据质量的控制。     

数据元质量评价方法研究

数据元作为数据标准,是构建高质量数据资产的基础,因此数据元质量需要被管控。针对数据元质量管控需求,本文基于国内外数据元和数据质量的研究成果,提出了数据元质量评价方法,给出了数据元质量的评价指标、综合指数和评价过程。该方法通过对数据元质量进行量化,实现对数据元质量的精确度量,为数据元质量的精确管控提供了依据。     

风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠沙尘及晴空湍流的探测研究

利用塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站2010年6~8月风廓线雷达探测资料,在前期研究基础上,进一步分析了沙尘天气的雷达回波强度以及沙漠夏季晴空湍流发展演变特征。研究表明:①在具有一定湍流脉动和大气湿度的前提下,风廓线雷达可以在沙尘天气进行有效探测,浮尘、扬沙、沙尘暴天气现象在雷达回波强度时间-高度图上有清晰的印记和表现,浮尘、扬沙、沙尘暴发生时间段与回波强度大值区对应一致,从回波强度图上可以大致识别沙尘输送高度,沙尘天气的雷达等效回波强度约在-18~10 dBZe范围变化;②塔克拉玛干沙漠夏季典型晴空湍流旺盛区域发展高度可达到3 500~4 000 m,湍流平均以0.13~0.16 m/s的上升速度向高空发展,下午15:00以后,湍流强度最大区域不在近地边界层,而在大气边界层顶附近;C²n时间-高度变化在一定程度上反映了大气边界层的演变特征,沙漠夏季晴天边界层高度有可能达到3 500~4 000 m。     

卫星雷达测高水位数据产品在中国区河流的监测精度评价

河流水位监测对于淡水资源供应、灾害预防至关重要,同时关系到气候变化及其对水循环影响的理解和应对。随着卫星遥感技术的发展,基于卫星平台的河流水位观测提供了一种新型的自动化、长时序、低成本的河流监测方案。对于卫星雷达河流观测数据的原理、特征和精度的把握是产品应用的首要条件。研究总结了目前国际上3种主要的卫星雷达河流观测数据集Hydroweb、DAHITI、GRRATS及主要卫星传感器的特征和现状,并结合我国境内32个水位站实测数据（2008～2018）开展了精度验证及分析。验证结果表明：Hydroweb数据集整体精度（RMSE平均0.70 m）高于DAHITI(RMSE平均1.29 m)与GRRATS(RMSE平均3.21 m)。Hydroweb数据集大量使用Sentinle-3卫星观测数据,Sentinel-3卫星水位观测精度（RMSE平均为0.51 m）显著高于Envisat(RMSE平均为3.34 m)与Jason卫星（Hydroweb与GRRATS的Jason卫星RMSE平均分别为1.69 m与2.96 m）。3个数据集均应用了Jason卫星,3个数据集基于Jason卫星均在个别站...     

雷达动态精度试验误差统计分析方法改进

动态精度飞行试验是雷达定型、鉴定和抽样试验的重点内容之一,通过对动态精度飞行试验中的误差统计分析方法进行分析,针对试验有效航次较少这一特点,将Bootstrap算法引入到雷达分组系统误差统计分析过程中,提出了一种改进的雷达动态精度试验误差统计分析方法,该方法能够充分利用有限航次数据信息,生成自助样本来模拟原始数据分布特性,提高误差估计精度,为减少试验航次、节约试验成本奠定了理论基础。     

ADS-B数据质量监测与雷达数据融合平台的研制

研制一套基于空管广播式自动相关监视系统ADS-B、雷达等多种监3视设备输出数据的质量监测和融合系统。从监视设备输出接口采集数据,采用C++语音实现协议解析、数据处理、及综合监视和回放功能。通过监测民航二所ADS-B信号证实该系统对监视设备输出数据能够提供有效的监测、解码并完成错误统计,提高了对监视设备输出数据质量的监测能力。     

ASTER-GDEM与SRTM3数据质量精度对比分析

ASTER-GDEM是最新的全球数字高程模型,具有较高的分辨率;SRTM3是目前研究人员广泛应用的地形数据。结合实测数据、矢量化地形图,从高程精度、位置精度和坡度因子3方面对比分析两种数据精度。结果表明:ASTER-GDEM数据高程精度低于SRTM3数据,而水平位置精度较高,二者各级坡度百分率近似,与国家1∶5万数字地形图生成的DEM差异较大。     

液面雷达测距精度及补偿方法研究

首先介绍了用LFMCW信号实现液位测量的原理．导出了线性调频雷达差频信号表达式：同时分析了信号非线性对测距精度造成的影响。并采用了数字预畸变技术以改善固态振荡源非线性振荡特性，取得了明显的效果。     

利用数据融合算法提高雷达面雨量监测精度

雷达面雨量自动监测系统是国内水文行业近年发展起来的一种新型雨量监测系统,通过对雷达面雨量自动监测系统监测数据与遥测雨量站监测数据进行对比评估分析,发觉二者之间整体相关性较好,但在具体数据精度上存在一定差异。结合已建遥测雨量站与人工观测的雨量数据,利用数据融合算法完善雷达面雨量系统的估值算法,经验证使用距离权重法可在一定程度上提高雷达监测雨量数据的精度。     

利用雷达摄影测量方法提取DEM及其精度评价

为了解雷达立体摄影测量中各项因素对最终DEM精度的影响,采用马来西亚热带雨林地区具有不同波束模式和入射角的6对Radarsat-1影像,应用两种不同的SAR成像模型,即距离/多普勒模型和等效共线方程模型,对使用雷达摄影测量方法提取DEM进行了试验.首先分析了两种成像模型不同的物理基础,然后通过比较由它们得到的DEM的精度,发现利用距离/多普勒模型提取DEM的精度优于等效共线方程模型;然后,利用研究区的数字地形图等参考资料,分析了不同轨道、不同模式、不同分辨率、不同交角的立体像对组合以及地形因素对DEM精度的影响,要得到高精度的DEM,必须综合考虑立体像对的选取和研究区的地形、地貌等特征.     

黑河综合遥感联合试验地面观测数据质量控制与评价

详细介绍了“黑河综合遥感联合试验”(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,WATER)的地面观测数据(气象水文和涡动相关数据除外)的数据质量控制和处理过程。从观测规范的制定和执行、数据处理和规范化、数据文件命名规范化、数据质量评价等方面进行详细阐述。不仅为数据用户提供数据质量参考信息,也为以后类似试验的开展提供一些数据质量控制和处理的借鉴。通过数据评价可以看出WATER试验的地面观测数据总体上具有较高的数据质量,这些质量控制措施为最后获取高质量的试验数据提供了重要的保证。利用这一套多尺度、标准化的高质量综合数据集开展大量数据分析和应用研究是下一步工作的重点。