CN110488393A X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法及系统 （中国科学院大气物理研究所）

X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法及本发明实施例提供X波段双偏振天气雷达定因子大于第一设定阈值，利用衰减率反演降雨2利用X波段双偏振雷达获取探测范围内的雷达数据，并利用激光雨滴谱仪获取所述探对所述雷达数据进行衰减订正，获取所述X波段双偏振天气雷达在所述探测范围内的若所述雷达反射率因子大于第一设定阈值，则直若所述雷达反射率因子小于或等于第一设定阈值，2.根据权利要求1所述的X波段双偏振天气HH为雷达3.根据权利要求1所述的X波段双偏振天通过反演信噪比对所述雷达数据进行相关系数校准，若4.根据权利要求1所述的X波段双偏振天气雷达定量测量5.根据权利要求1所述的X波段双偏振天气6.根据权利要求1所述的X波段双偏振天气雷达定37.根据权利要求1所述的X波段双偏振天若所述雷达反射率因子大于第一设定阈值，则基于Matlab中的Curve若所述雷达反射率因子小于或等于第一设定阈值，则基于Matlab中的CurveFittingTool对所述反射率因子真值与所述衰减率真值进行拟合，获取衰减率函数AH＝cZHd中的所所述第二运算子单元，基于所述实测雨滴谱，获取若所述雷达反射率因子大于第一设定阈值，则直若所述雷达反射率因子小于或等于第一设定阈值，9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存4程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述X波段双偏振天气雷达定量测量降水5[0001]本发明涉及大气科学技术领域，尤其涉及一种X波段双偏振天气雷达定量测量降DPH[0009]本发明实施例提供一种X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法，用以解决现有6[0010]第一方面，本发明实施例提供一种X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法，包[0011]利用X波段双偏振雷达获取探测范围内的雷达数据，并利用激光雨滴谱仪获取探i为Δt时间内雨滴直径属于第i档的雨滴数量，D为雨滴等效体积直径，7[0031]若雷达反射率因子小于或等于第一设定阈值，则基于Matlab中的CurveFittingTool对雷达反射率因子真值与衰减率真值进行拟合，获取衰减率函数AH＝cZHd中的拟合系[0032]第二方面，本发明实施例提供一种X波段双偏振天气雷达定量测量降水系统，包因子对探测范围进行分区处理的方式，使获取到的降水函数能够更精确的定量测量降雨8[0044]图1为本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法的流程示意[0049]图6为本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水系统的结构示意[0051]图8为本发明实施例提供的根据实测雨滴谱计算获取到实测降雨率的图谱以及RDP)和R(AH)定量测量降水的图谱；[0054]图11本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降雨率的[0055]图12为本发明实施例提供的另一根据实测雨滴谱计算获取到实测降雨率的图谱[0058]图15为本发明实施例提供的另一X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降[0059]图16为本发明实施例提供的再一根据实测雨滴谱计算获取到实测降雨率的图谱[0062]图19为本发明实施例提供的再一X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降9[0075]其中，利用X波段双偏振雷达获取雷达数据的探测范围一般都可以超过60公里半3cm左右)雷达回波的衰减订正主要集中在由[0079]双偏振雷达避免了传统雷达衰减订正方法的缺点，由于其能提供差分传播相移φDP和差分传播相移率KDP两个偏振参量。这两个参量对雷达校准和波束部分阻挡并不敏[0080]如图3所示，在本发明实施例提供的对雷达数据进行衰减订正的方法为滑动自适应订正算法，该订正算法不需要寻找φDP的初始相位和终止相位，采用滑动自适应订正算法以每10个距离库为一个区间长度(pathlength)采用滑动窗口逐库滑动的方式进行订[0083]其中：ΔφDP_10gates为10个距离库[0085]本发明实施例中所采用的AH＝aZHb和R(AH)关系均是通过计算实测雨滴谱数据拟据进行质量控制与衰减订正，获取X波段双偏振天气雷达在探测范围内的雷达反射率因子[0093]进一步地，差分传播相移退折叠可以通过滑动线性线性拟合偏差与线性拟合斜率,并根据φDP实际应用中大多要求φDP斜率具有非负性的原则来构造递推关系式,依据线性拟合偏差的排序索引逐点递推,再经过线性插值,最终得到[0095]本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法，在对获取的雷达i为Δt时间内雨滴直径属于第i档的雨滴数量，D为雨滴等效体积直径，[0099]图5为利用降水粒子二维图像观测仪所获取到的一个实测雨滴谱，由图5可以获[0108]本发明实施例所提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法，是先通过对探率真值(或获取反射率因子真值与衰减率真值)，再进一步推导出探测范围内的降水函数。[0110]经试验证明，利用T矩阵散射模拟的雷达反射率因子与实测雨滴谱计算的雷达反[0113]若雷达反射率因子小于或等于第一设定阈值，则基于Matlab中的CurveFittingTool对雷达反射率因子真值与衰减率真值进行拟合，获取衰减率函数AH＝cZHd中的拟合系[0114]如图6所示，本发明实施例还提供一种X波段双偏振天气雷达b[0122]本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水系统的具体工作流程[0123]首先利用X波段双偏振雷达61获探测范围内的雷达数据，然后利用激光雨滴谱仪62在该探测范围内随机或者按预设的路径采样获取至[0124]进一步地，利用运算处理单元63中的第一运算子单元631对雷达数据进行数据处[0125]进一步地，利用运算处理单元63中的第二运算子单元632对实测雨滴谱进行计算[0127]若该雷达反射率因子大于第一设定阈值(比如30dBZ)时，通过建立实测降雨率与因子对探测范围进行分区处理的方式，使获取到的降水函数能够更精确的定量测量降雨[0130]本发明实施例还提供一种电子设备，如图7所示。该电子设备可以包括：处理器[0131]利用X波段双偏振雷达获取探测范围内的雷达数据，并利用激光雨滴谱仪获取探[0132]对雷达数据进行质量控制与衰减订正，获取X波段双偏振天气雷达在探测范围内[0136]此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以可以存储程序代码的介质。[0137]为了更清晰的表明本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法DP)测量的降雨率(虚线)和R(AH)测量的[0143]图11为本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降雨率[0148]图15为本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降雨率[0153]图19为本发明实施例提供的X波段双偏振天气雷达定量测量降水方法反演降雨率2.228.31.50.940.43.1[0158]本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；