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改善的EVAD技术与图象识别法提取平均散度

胡志群  
【摘要】:本论文提出了从多普勒雷达基数据中提取散度值的一种改善的EVAD技术新算法 -MGS法,并且根据此算法,开发出相应的可以业务化运行的雷达产品。另外,在雷达 回波面积较小,用EVAD技术难以提取散度值时,本文提出了图象识别技术,用数值模拟 的方法,进行散度定量化提取。论文主要包括三部分: (1) Srivastava等人提出的EVAD技术,在实际应用过程中,因经常出现病态矩阵,而无 法求解。Thomas和陶玥,汤达章分别利用不同的权重函数法,解决求解问题,本文提出利 用修正的Gram-Schmidt算法(MGS法)解决求解问题。并通过两个实例,根据这几种改 善的EVAD方法,分别计算出大气平均散度,再用变分法对散度值进行调整,然后利用连 续方程,计算大气的垂直速度,并对各种结果进行了比较分析。结果表明:本文提出的MGS 法具有算法上的优越性,较简单易行,相对Thomas权重函数法,陶玥,汤达章权重函数法 而言,对散度分离的稳定性较好。 (2) 大量的实际探测资料证明,冷暖平流常和大尺度的辐合辐散结合在一起,应用EVAD 技术,本文用数值模拟方法,分析了这种复合风场的多普勒雷达图的径向速度特征,同时 分析了雨滴下落速度对这些特征的影响,根据数值模拟得到的散度变化图表,通过对雷达 PPI图像的识别,可以初步定量分析出各高度的辐合(散)值的大小。 (3) 为了把本论文中提出的MGS法提取散度,大气垂直速度值的科研结果业务化,本 人还开发了一个从多普勒基数据中提取散度及大气垂直速度的软件,本文介绍了该软件的 操作,并通过一个个例说明了软件在业务工作中的应用情况。


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