收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于深度学习的多普勒气象雷达回波外推算法研究

滕志伟  
【摘要】:强对流天气演变迅速、破坏性强,是具有重大杀伤性的灾害性天气之一,严重威胁人们的生命财产安全。临近天气预报是对强对流天气进行监测和预警的主要手段,通常使用雷达回波外推和数值预报相结合的方法。雷达回波外推是指根据当前的雷达回波数据,推算预测未来的回波数据,是2小时以内的临近天气预报使用的主要方法。传统的雷达回波外推方法在回波稳定时表现较好,可以较为准确地跟踪回波运动变化,但对于回波变化较快的天气过程,预测准确率大幅下降。此外,传统的雷达回波外推方法的预测时效较短,准确性随预测时长的增加快速下降。随着中国新一代多普勒天气雷达逐渐部署使用,如何改进雷达回波外推算法,有效利用多普勒天气雷达回波数据来提高临近天气预报的准确性和时效,是一个意义重大的研究方向。本论文首先分析了新一代多普勒天气雷达CINRAD-SA的工作方式和回波数据,并对当前主流的雷达回波外推算法进行了介绍和分析。根据雷达回波外推的时序性特性,本论文引入了深度学习领域用于解决时序问题的RNN网络,在研究和分析了RNN网络的原理和特性后,使用RNN网络中的LSTM模型应用于雷达回波外推问题。最后,根据LSTM模型对雷达回波外推问题的实践,提出了一种基于LSTM模型的RET-RNN模型,并在实践过程中对RET-RNN模型的结构和超参数进行了优化。在气象学中,反射率因子与降水的强度具有一定程度的关联,由雷达回波生成的反射率因子图是测量短期临时降水的重要工具。本论文使用反射率因子图作为外推目标,使用历史回波数据训练RETRNN模型,将训练好的RET-RNN模型进行外推应用和评估。结果表明,与传统雷达回波外推算法相比,基于RET-RNN模型的回波外推算法在外推时间较长时效果更好,具有相对较长的时效。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王景泰;711b雷达回波图像的网络传输[J];气象科技;2000年03期
2 崔焕东,王平,李顺利;713C数字化雷达与711雷达回波对比分析[J];河南气象;2004年03期
3 苏俐敏;马中元;胡佳军;;雷达回波与自动站降水资料的统计与对比分析[J];气象水文海洋仪器;2012年04期
4 朱洪绩,王国平;雷达回波综合分析图的应用[J];气象;1983年02期
5 神田丰;张新华;;雷达回波资料的一种压缩方法[J];气象科技;1987年05期
6 汤达章,周咏梅,胡明宝;雷达回波跟踪的两种方法及精度比较[J];应用气象学报;1994年03期
7 胡明宝,朱君,周咏梅;数字化天气雷达回波块边界形状的计算机提取方法[J];山东气象;1995年02期
8 钟常鸣;9615号台风雷达回波分析[J];广西气象;1997年01期
9 王令,李芬;江西省数字化雷达回波拼图技术方法的研究[J];江西气象科技;1998年01期
10 ;雷达回波图[J];气象;1988年08期
11 季致建;;气象雷达回波电码翻译绘图打印程序设计[J];浙江气象科技;1988年01期
12 程相坤,金伟福,盖世民,刘志红;应用713数字化雷达回波判别冰雹云[J];气象;1997年12期
13 陈秋萍,曾光平,冯宏芳,隋平,郑淑贞;利用雷达回波资料对夏季对流云降水的初步探讨[J];应用气象学报;2002年03期
14 王天义;朱克云;张杰;戴昌明;徐铖;;2010~2011年西藏雷暴的雷达回波统计特征分析[J];成都信息工程学院学报;2013年03期
15 韦家成;711雷达回波照片的一种“分层显示”法[J];气象;1978年12期
16 ;雷达回波图[J];气象;1988年11期
17 胡明宝,汤达章;用矩不变量法估算天气雷达回波区流场[J];气象;1998年10期
18 何宗诚;弓状雷达回波的个例分析[J];应用气象学报;1998年01期
19 乔春贵;郑世林;杨立志;霍锐;李周;鲁坦;;质心法雷达回波外推的原理及应用[J];河南气象;2006年03期
20 文良君;;从雷达回波看“4.19”特大风雹灾[J];四川气象;1990年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王天义;朱克云;;西藏雷暴的雷达回波统计特征初步分析[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S11第十一届防雷减灾论坛[C];2013年
2 赵玉洁;许磊;牛凤权;;大兴安岭地区强飑发生规律及雷达回波演变特征[A];中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集[C];2007年
3 王改利;;多尺度的雷达回波跟踪与预报方法研究[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S1第五届气象综合探测技术研讨会[C];2013年
4 马浩;;一种基于软件实现的雷达回波实时仿真设计[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
5 李勇增;郑细华;王辉;于平;;区域自动站降水等值线对雷达回波跟踪的实现及应用[A];中国气象学会2008年年会天气预报准确率与公共气象服务分会场论文集[C];2008年
6 刘莎莎;董万胜;吴亭;刘恒毅;;西南地区双极性窄脉冲事件与雷达回波的关系[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S11第十一届防雷减灾论坛[C];2013年
7 曾凡鑫;张述功;赵普福;;从噪声污染的雷达回波中提取单模特征与目标识别[A];四川省通信学会一九九三年学术年会论文集[C];1993年
8 陈婷婷;王新国;;一次春季降水的雷达回波分析[A];中国气象学会雷达气象学与气象雷达委员会第二届学术年会文集[C];2006年
9 张秀英;;用图示法快速解决CTL-713C天气雷达回波故障[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
10 孙进勇;;长春机场夏季雷暴临近预报雷达回波指标分析[A];“振兴吉林老工业基地——科技工作者的历史责任”吉林省第三届科学技术学术年会论文集(下)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王胜;动态目标雷达回波实时模拟技术及应用[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕志伟;基于深度学习的多普勒气象雷达回波外推算法研究[D];湖南师范大学;2017年
2 江峰;基于GIS的雷达回波图系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年
3 苏亮又;压缩感知在雷达回波压缩重构中的应用研究[D];南京大学;2016年
4 夏蘩;江淮地区一次飑线过程中雷达回波的组织结构变化及成因研究[D];南京信息工程大学;2016年
5 吴文君;雷达回波信号发生器研制[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 欧阳帆;低空目标探测相控阵雷达回波模拟方法的研究与实现[D];电子科技大学;2016年
7 尹志勇;雷达回波数据采集处理系统的研制[D];中北大学;2010年
8 严晓芳;雷达回波数据的压缩[D];合肥工业大学;2002年
9 董亮华;雷达回波人体特征提取算法研究[D];电子科技大学;2011年
10 肖现;傅立叶相位技术在雷达回波移动矢量特征分析中的应用研究[D];南京信息工程大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 杨念华;心为民生所系[N];毕节日报;2010年
2 纪家梅;服务是根本 有为才有位[N];中国气象报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978