多普勒雷达资料业务应用的的研究

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1、摘要本论文基于我国新近建成的新一代多普勒雷达探测网，针对其业务应用中迫切需要解决的一些问题进行了探讨，主要研究内容如下：首先设计了一种基于反射率园子三维结构的奇异回波自动剔除方案，该方案利用三个物理因子(雷达回波的顶高ECH0top、反射率因子的空间可变性SPIN及其垂直梯度vertGRAD)来实现对奇异回波的识别和剔除。接着介绍了wSR一88D速度退模糊算法，当算法首次处理时，如果无法寻找到第一个用于比较的有效的邻近速度值，那么算法误差较大。鉴于此，我们在对开始径向上的头几个速度数据进行检验时，增加了一个额外的处理，用环境风在相应径向上的分

2、量作临界控制，以避免出现不恰当的退模糊处理。其次，本文分析了国内外当前业务中使用的几种风暴自动识别算法，并设计出一种能够描述风暴对流发展强弱的新方案。wsR一88DBuiid7．o风暴算法(BTSI)采用了风暴具有三维结构的思想。识别时利用多个闽值检验其强度和连续性。WSR一88DBuild9．O风暴算法(B9SI)在此基础上增加了多阈值、核抽取、以及相近单体处理等多项新技术，以解决成簇、成串排列的风暴或多个风暴相距较近时造成的误差。文中设计出的第三种方法(CSI)在降低B9SI反射率因子识别阈值的基础上，利用模糊逻辑技术对B9SI输出结果和

3、雷达基资料做处理，以计算描述风暴对流发展强弱的对流指数(cI)。CSI首先提取一组描述风暴对流性特征的物理量，包括反射率因子纹理结构(Texture)、反射率因子空间变化率(SIGN和VertOrad)、垂直积分含水量(ⅥL)和径向速度标准方差(SDVE)，并分配权重；其次，利用每一个物理量的统计结果，结合其物理意义，设计出相应的隶属函数，以计算风暴与该物理量描述的对流性特征相匹配的概率；最后对多个概率值进行加权平均即得对流指数。再次，我们开发出了一套具有高时空分辨率的雷达区域拼图系统．以实现对中尺度天气系统的实时监测；该系统输出产品能够给出

4、中尺度天气系统的完整结构，其时间序列分析还可以给出整个中尺度系统的移动趋势；同时在区域拼图系统输出产中划分空间二维阵列，并应用TREC技术，以获取中尺度天气系统内的水平流场。最后，还设计了一种基于模糊逻辑技术的、适用于我国新一代雷达的回波分类方案，它包含了PDA、APDA、ICADA和SCDA四种回波探测算法(其中SCDA算法仍在发展之中)，即在雷达基资料最低层(0，5度)反射率因子PPI上提取降水回波、奇异回波、昆虫晴空回波以及海浪回波信息，供预报员和其他雷达衍生产品使用。关键词：质量控制，风暴，模糊逻辑技术，拼图，雷达回波分类器HIAbs

5、仃actFirstly,Thisstudyreviewspastattemptstomifigaegroundcluttercontaminationofradardatamsujtingfromanomaloussignalpropagation，andpresentsanewalgorithmformdardataqualitycontr01．Thenewautomatedprocedurehasbeendevelopedthatmakesuseofthethree—dimensionalreflectivkys'a'ucture．Inp

6、articular,theverticalextentofradarechoes，theirspatialvariability,andverticalgradientofintensityareevaluated．Then,thepaperaimsatDopplervelocitydealiasing．AoperationalalgorithmprovidedbyWSR-88Disintroduced．Becauseofitsdefaults．aIladditionalprocessisappliedtothefirstgates．Seco

7、ndiy，threestormautomaticidentificationalgorithmsbyDopplerradararediscussed．ThefirstoneprovidedbyWSR--88DBuild7．0m7SI)teststheintensityandcontinuityoftheobjectiveechoestobuildthree—dimensionalstorms．Whenstormsaremerging，splitting，orclusteredclosely,errorsmayOCCUrinB7SI．These

8、condalgorithm(B9SI)ispartoftheBuild9．0RadarProductsGeneratoroftheWSR-88Dsystam，ItU