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多普勒雷达无回波区速度资料填补方法

朱景  
【摘要】:从VAD技术发展而来的EVAD技术作为一项成熟的散度提取技术,在日常业务工作中得到了越来越广泛的应用,然而,在实际的多普勒雷达探测中,经常在大面积的回波区中包含大小不同的无回波区,造成散度提取产生较大的误差。本文在实际风场为线性分布的条件下,详细介绍了应用迭代法填补无回波区中的径向速度场,根据接近于真实的速度回波模拟资料的数值试验结果表明:在任一距离圈中的无回波区小于120°的条件下应用这种技术能较为精确的填补无回波区当中的多普勒径向速度场,对由EVAD技术提取的散度值有明显的改进作用。论文主要分三部分: (一) 基于VAD、EVAD的风场反演技术,在实际应用过程中,因大面积降水经常存在无回波区,而导致提取散度的精度有很大的误差,如果正速度区存在缺测,提取的辐合值会明显增加,反之,如果负速度区存在缺测,则辐散值明显加大。所以目前的VAD技术在无回波区存在下只能测量平均风向风速,为了提取出的更好的散度和形变信息,本文利用VAD理论及迭代法对无回波区进行填补,来改进EVAD技术提取的散度的精度。 (二) 按照1975年Sirmans等人建议的方法,参照多普勒天气雷达接收的降水回波的特点,给出一个数学模拟的降水回波信号,信号的频谱服从正态分布,并对其加入噪声,改变噪声功率大小,使模拟信号的信噪比不同,与真实信号更相似,模拟的信号由平均多普勒频率,频谱宽度,和信噪比这三个参数决定。 (三) 应用加噪的近乎于真实的径向速度资料,模拟两种缺测区域:随机取非连续性缺口和随机取连续性缺口,通过迭代法填补无回波区后所得的径向速度场与原始速度场相比较,结果表明:无论在非全方位不均匀采样、非全方位均匀采样、不同信噪比、不同速度谱宽条件下,文章建议的方法在任一距离圈中的无回波区小于120°的条件下应用这种技术能较为精确的填补无回波区当中的多普勒径向速度场,对由EVAD技术提取的散度值有明显的改进作用。


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1 朱景;多普勒雷达无回波区速度资料填补方法[D];南京信息工程大学;2006年
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