多普勒天气雷达径向干扰回波的识别与消除

多普勒天气雷达在探测气象目标物同时,除了目标物的回波外,一些非目标物的同频电磁波有时也会被散射进入雷达接收系统形成杂波,被称为径向干扰回波。径向干扰回波是污染雷达回波资料的重要因素之一,严重影响雷达资料的定量应用。文章介绍了如何对径向干扰回波进行识别,并给出3种订正方法,即插值法、中值滤波法和多功能插值法,并对这3种方法进行了对比,分析了各种订正方法的优点和局限。实例分析表明通过以上对基数据的处理方法能够对径向干扰回波进行有效的识别和订正,从而获取更准确的雷达基产品及后期导出的二次雷达产品。     

内蒙新一代天气雷达探测环境评估分析

文章通过获取DEM高程数据、SRTM数据和雷达周边高大建筑物的遮挡数据,分别绘制天气雷达单站遮蔽角图和内蒙全区新一代天气雷达网等射束高度拼图,对内蒙全区新一代天气雷达探测环境进行了评估分析。通过评估分析可以对雷达覆盖率不够的区域提出补偿机制,并能为天气雷达数据在多源数据融合过程中的偏差订正提供依据。     

邵阳天气雷达波束遮挡订正方法研究

针对邵阳市天气雷达波束遮挡问题，文章选取了2021—2022年多个降水过程雷达数据，采用平均垂直廓线算法对遮挡区域进行订正，并结合地面雨量数据对比分析订正效果。结果表明：经过订正后，层状云和对流云回波数据连续性均较好，层状云回波的相关性高于对流云回波，雷达回波降水估测能力均有提升，对流云回波较层状云回波降水估测更接近自动气象站实测降水。     

基于VB的CINRAD/SA雷达基数据读取方法

中国新一代天气雷达(CINRAD)单站每次体扫产生反射率、径向速度和谱宽3种基本数据(保存为二进制字节数据文件),该基数据还不能直接用于业务应用,需通过专业软件对基数据文件进行后期计算处理、生成雷达单站PUP产品,应用于监测和预警业务。由于不同厂商生产的雷达有不同的数据结构(格式),以CINRAD/SA雷达基数据文件为例,利用VB(Visual Basic 6.0)语言编程,解决了Byte变量只能读取1个字节(8位)无符号整型数值数据,为基层台站有效利用雷达探测资料,实现监测和预警业务现代化,提供了一种VB编程处理雷达基数据方案。     

VB读取天气雷达标准格式基数据的方法

文章利用Visual Basic(VB)语言编程，通过WinAPI的CopyMemory函数，有效解决了VB读取新一代天气雷达(CINRAD)标准格式基数据文件的二进制字节数据。为基层台站业务应用软件的适时升级，提供一种VB编程读取雷达基数据标准格式文件的方法。     

新一代多普勒天气雷达基数据解析软件设计与实现

为充分利用新一代多普勒天气雷达基数据，结合新一代多普勒天气雷达基数据标准格式，文章研究了使用Python语言读取和解析基数据的方法，将解析后的数据根据不同的产品、不同的扫描仰角分别存储在多个Excel文件中。将解析后的数据在Python中重绘生成，与业务用pup软件生成的产品图像对比，验证了基数据解析的准确性。该软件的业务应用可为基于雷达基数据资料的分析与研究提供数据基础。     

新一代天气雷达原始数据自动整理程序

按照中国气象局业务观测规范,新一代天气雷达体扫数据要求及时存储。新一代天气雷达体扫资料数据量大,手工进行压缩存盘是一项繁杂的工作。本文介绍了一种新一代天气雷达（CINRAD/CD）基数据自动压缩存贮备份程序,该程序实现了无人操作、安全可靠地多重存储备份雷达基数据资料,减少了业务上的繁杂工作。     

X波段双偏振雷达回波实时反演研究

为了确保YLD1-D型X波段双偏振多普勒天气雷达各类型回波能够实时生成并叠加到“威宁县气象综合业务管理系统”的GIS地理信息系统上,有效订正雷达数据。通过数据处理主机与服务器搭建于同一局域网,实现了数据采集与上传等功能,对雷达基数据进行加工处理,形成可叠加的回波图嵌入系统内。经过多次测试表明,系统能实现实时采集雷达数据并更新回波图,为本地气象服务带来极大便利。     

X波段双线偏振雷达电磁波衰减订正效果评估

文章以山东省首部X波段全固态双线偏振多普勒天气雷达(724XSP型)的2次强对流天气过程观测资料为例,与济南CINRAD/SA型多普勒天气雷达观测的同一降水系统的回波强度对比,利用差分相移(φDP)订正反射率因子来验证XSP型雷达衰减订正的效果。结果表明:通过对对流云的对比观测,724XSP型天气雷达对45dBz以上强回波的探测能力稍差,当探测到冰雹云时与S波段雷达探测的云体结构差别较大。XSP型雷达经过衰减订正后,与济南SA型雷达的回波强度一致性得到了提高,说明通过差分相移进行电磁波衰减订正是一种有效的订正方法。     

新一代天气雷达资料整编软件的研制与开发

为便于对新一代天气雷达灾害性天气过程个例资料进行整编,利用VC编写程序,主要解决雷达基数据读取、记录时间格式转换和按规定格式进行文件更名。本文介绍软件的设计思路、软件功能和程序开发技巧。     

毫米波云雷达数据衰减研究与应用

文章通过分析2021-08-19的1次持续时间长、雨量级小的层状云降水过程，以微雨雷达底层数据作为参考进行系统偏差订正，随后运用逐库法对毫米波云雷达回波进行订正，将订正后的结果与微雨雷达整层回波进行对比，验证订正效果，可为提高天气预报准确度及设计人工影响天气作业方案提供有效的数据支撑。     

承德新一代天气雷达地物杂波特征及抑制方法研究

雷达地物杂波会直接污染雷达基数据、降低雷达产品质量、影响短时预报的准确性。文章分析了承德新一代天气雷达探测距离内地物遮挡情况、地物杂波特征及其对雷达产品的影响,探讨了CINRAD/CB雷达杂波抑制方法,并对多种杂波抑制方法的抑制效果进行对比分析,结合雷达产品数据特征对地物杂波进行抑制和数据处理,取得了较好的效果。     

成都天府国际机场天气雷达站选址分析

成都天府国际机场天气雷达选址的优劣直接关系到天气雷达建设效益的发挥。根据天府国际机场所在场址的地理及天气概况,利用地理信息系统数据及净空分析软件,绘制了站址的障碍物遮挡角图和1 000、3 000和6 000m高度的雷达信号覆盖图。通过综合分析最终确定了天府国际机场天气雷达的首选站址。     

巴中CINRAD/SAD双偏振天气雷达数据质量评估

为了分析巴中CINRAD/SAD新一代天气雷达数据质量情况,文章通过标准差分析法,统计分析了2022年1—12月巴中雷达基数据地物回波强度的均值和标准差变化情况、同频电磁干扰回波频次和水平极化反射率因子、差分反射率、差分相移、相关系数的标准差分布,得到了巴中雷达的基数据质量结果：1)巴中雷达数据质量稳定性较高,地物回波强度的均值和标准差变化较小;2)巴中雷达存在较多同频电磁干扰的情况,2022年全年出现干扰频次最少的是5月,最多是9月;3)巴中雷达水平极化反射率因子和差分相移存在较大波动,差分反射率和相关系数数据质量较好。     

湖州新一代天气雷达站址选择

湖州新一代天气雷达站址选择,利用多普勒天气雷达候选站址净空条件客观分析软件,绘制了雷达站址的障碍物遮挡角图和等射束高度图。湖州及其周边地形复杂,地理信息系统(GIS)在数据的采集和处理方面发挥了重要作用,绘制结果的准确率和效率都得到了极大地提高。经过综合分析,最终确定升山作为湖州新一代天气雷达塔楼建设首选站址。     

新一代天气雷达探测环境多元数据分析

文章综合SRTM3地理高程数据和实测的高于雷达馈源海拔建筑物、风力发电机等地理信息数据，计算不同高度水平面雷达覆盖率，选定0.5°～2.5°(间隔0.5°)不同仰角下360°范围遮挡百分比，用于分析评估新一代天气雷达探测环境。将该研究方法应用于陕西定边新一代天气雷达选址环境分析中，通过数据质控筛选和GIS技术融合数据处理，计算不同候选站间探测环境评估结果，综合地形和高大建筑物遮挡等因素，分析评价不同拟选站间雷达探测环境。     

新一代天气雷达标准格式数据可视化监控系统设计与实现方法

文章针对新一代天气雷达标准格式数据,结合数据流传输的优势,设计了一种能够快速监控天气雷达数据传输和数据质量的系统。该系统通过算法提取天气雷达标准格式数据中地物回波特征,能准确识别地物杂波干扰和系统伺服定位误差过大、空回波等雷达故障,提取同频干扰回波和气象回波的特征,进行同频干扰回波告警。系统应用于天气雷达数据传输和数据质量监控业务中,为提高气象监测预警时效,提高气象雷达数据可靠性起到了促进作用。     

X波段多普勒双偏振天气雷达选址方法

文章阐述了天气雷达遮蔽角图及等射束高度图的制作原理和方法,通过说明原始数据的获取步骤,利用“多普勒雷达客观选址软件”绘制遮蔽角图、等射束高度图及等射束高度拼图,分析了此方法对五峰县X波段雷达周围的遮挡情况、探测能力以及对观测盲区的弥补作用,为天气雷达选址方法与雷达探测能力研究提供参考。     

基于天气雷达数据的强对流天气自动识别系统

借鉴WSR-88D中SCIT算法,并针对强对流天气的特征,研制了基于雷达数据的强对流天气自动识别系统。利用2008-04-07温州、泰顺的一次冰雹过程的多普勒天气雷达数据对该系统进行试验,结果表明该系统能够合理地对灾害性天气现象进行分类,其强对流天气识别的效果和METSTAR软件识别结果基本一致,且较METSTAR软件更具灵活性和可扩展性。目前该系统已经业务化应用,在强对流天气的预警方面起到了较好的作用。     

天气雷达实时噪声估算及应用

目前天气雷达一般在体扫间隔进行噪声采样,然而该采样作为下一个体扫噪声并不能反映体扫过程中由于雷达内部和外部环境的变化而带来的噪声变化。文章提出了一种噪声估算方法,对每根径向的噪声进行实时估算。实例证明,该算法估算的径向噪声能够捕获系统环境的变化,在径向噪声低于体扫间隔估算的噪声时,能够提高雷达的灵敏度。此外,基于径向噪声能够甄别径向干扰信号,有效消除径向干扰。