多普勒天氣雷達定量估測降水方案改進
發(fā)布時間:2020-06-29 08:23
【摘要】:針對傳統(tǒng)Z-I關(guān)系統(tǒng)計過程中存在的一些問題,提出了實時統(tǒng)計Z-I關(guān)系進行降水估測的思路,以實現(xiàn)真正意義上的時間、空間上的最優(yōu)化。在具體統(tǒng)計過程中提出改進的最優(yōu)Z-,關(guān)系判別標準,即雷達定量估測降水既要反映研究區(qū)域內(nèi)降水強度的分布趨勢,又要反映該區(qū)域內(nèi)降水強度的平均狀況。依據(jù)所提出的最優(yōu)化Z-I關(guān)系判別標準,經(jīng)過嚴格數(shù)學(xué)推演設(shè)計出新型最優(yōu)化Z-,關(guān)系法以及相應(yīng)的最優(yōu)判別函數(shù),在理論上保證估測值系統(tǒng)誤差為零時擬合殘差盡量最小。在新型最優(yōu)化Z-,關(guān)系法中,最優(yōu)化判別函數(shù)以及參數(shù)A均為參數(shù)b的函數(shù),在尋找最優(yōu)Z-I關(guān)系時只需調(diào)整b值,大大簡化了運算量,更適合Z-,關(guān)系的實時統(tǒng)計。應(yīng)用改進的新型最優(yōu)化Z-I關(guān)系法與對數(shù)線性化擬合方法、非線性化擬合方法、傳統(tǒng)的最優(yōu)化Z-,關(guān)系法,對比進行動態(tài)Z-I,關(guān)系實時統(tǒng)計,并與經(jīng)典Z-I,關(guān)系進行對比,得出了改進的新型最優(yōu)化Z-I關(guān)系法統(tǒng)計結(jié)果最優(yōu)的結(jié)論。雷達定量估測降水方案改進:選用雷達與雨量計聯(lián)合估測降水方案,采用新型最優(yōu)化Z-I關(guān)系法實時統(tǒng)計動態(tài)Z-I關(guān)系,并由雷達資料反演出雨強初值場;再聯(lián)合基準雨量計觀測數(shù)據(jù)計算基準較準因子,采用距離加權(quán)法,具體使用變異函數(shù)插值方案得到校準場,從而對初值場實時校準;最后,按需求對實時的估測雨強在所選取的時效內(nèi)進行累計,從而準確、實時地獲得研究區(qū)域內(nèi)高時空分辨率的降水分布。本文最后選取若干降水個例,采用改進后的測雨方案對降水量進行估測,并與由固定Z-I關(guān)系測雨方案的估測結(jié)果進行誤差比對,表明改進后的測雨方案對于降水的估測效果要大大優(yōu)于固定Z-I關(guān)系測雨方案的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P412.25
【圖文】:
大氣折射:由于大氣中溫度、濕度、氣壓等各種氣象要素的隨機分布,使逡逑得大氣密度分布不均勻,空間各點的折射指數(shù)也隨機分布。由于大氣折射造成逡逑的目標物與其所對應(yīng)的基本反射率空間不一致,如圖2.1所示。極端情況下存在逡逑的超折射,將遠處的地物回波作為降水目標物的回波,造成較大誤差。雷達估逡逑測降水時可采用標準折射方案對大氣折射作用進行平均處理,得到一定改善。逡逑目掠逡逑/邐^位胃逡逑圖2.邋1雷達波束在傳播過程中的折肘逡逑(不考慮大氣折射作用時雷達的理論仰角為a,考慮大氣折射后的實際仰角為)逡逑Fig.2.\Refi*action邋of邋化e邋Radar,S邋beam邋during邋化ansmission邋the邋atmosphere.逡逑{#茫rP椋螅rP簦瑁澹rP潁幔洌幔潁В螅rP澹歟澹觶幔簦椋錚睿rP椋睿rP簦瑁澹錚椋鈹rP鰨椋簦瑁錚酰簦rP悖錚睿螅椋洌澹潁椋睿紓rP潁澹媯椋蓿幔悖簦椋錚睿埽rP校rP椋螅rP簦瑁澹rP幔悖簦酰幔歟rP澹歟澹觶幔簦椋錚睿嗑
本文編號:2733652
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P412.25
【圖文】:
大氣折射:由于大氣中溫度、濕度、氣壓等各種氣象要素的隨機分布,使逡逑得大氣密度分布不均勻,空間各點的折射指數(shù)也隨機分布。由于大氣折射造成逡逑的目標物與其所對應(yīng)的基本反射率空間不一致,如圖2.1所示。極端情況下存在逡逑的超折射,將遠處的地物回波作為降水目標物的回波,造成較大誤差。雷達估逡逑測降水時可采用標準折射方案對大氣折射作用進行平均處理,得到一定改善。逡逑目掠逡逑/邐^位胃逡逑圖2.邋1雷達波束在傳播過程中的折肘逡逑(不考慮大氣折射作用時雷達的理論仰角為a,考慮大氣折射后的實際仰角為)逡逑Fig.2.\Refi*action邋of邋化e邋Radar,S邋beam邋during邋化ansmission邋the邋atmosphere.逡逑{#茫rP椋螅rP簦瑁澹rP潁幔洌幔潁В螅rP澹歟澹觶幔簦椋錚睿rP椋睿rP簦瑁澹錚椋鈹rP鰨椋簦瑁錚酰簦rP悖錚睿螅椋洌澹潁椋睿紓rP潁澹媯椋蓿幔悖簦椋錚睿埽rP校rP椋螅rP簦瑁澹rP幔悖簦酰幔歟rP澹歟澹觶幔簦椋錚睿嗑
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