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《南京信息工程大学》 2006年
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多普勒雷达资料业务应用研究

胡胜  
【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因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ECHOtop、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—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—88D Build 7.0风暴算法(B7SI)采用了风暴具有三维结构的思想,识别时利用多个阈值检验其强度和连续性。WSR—88D Build 9.0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VertGrad)、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。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN959.4

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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【相似文献】
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