陣列天氣雷達(dá)是一種具有高時(shí)空分辨率的新型天氣雷達(dá),采用分布式相控陣技術(shù)探測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣的精細(xì)化流場(chǎng)和強(qiáng)度場(chǎng),為小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣研究提供了新技術(shù)及工具。文章提出一種高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合方法:計(jì)算每個(gè)方位向和仰角方向分辨率擴(kuò)展系數(shù),依次對(duì)強(qiáng)度值進(jìn)行填充;將極坐標(biāo)形式強(qiáng)度值轉(zhuǎn)換成笛卡爾坐標(biāo);對(duì)多個(gè)收發(fā)子陣強(qiáng)度值進(jìn)行融合。利用模擬雷達(dá)探測(cè)來(lái)定性及定量地評(píng)價(jià)高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合結(jié)果,驗(yàn)證了融合方法的有效性。通過(guò)分析了一次真實(shí)降水個(gè)例,證明了本文得到的100 m分辨率的強(qiáng)度場(chǎng)融合資料具有更為精細(xì)完整的回波結(jié)構(gòu)。 

【文章來(lái)源】：氣象. 2020,46(08)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖４高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合框圖??Ｆｉｇ．?４?Ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ??

由于沒(méi)有高分辨率真實(shí)回波作為參考標(biāo)準(zhǔn)，本??文主要通過(guò)模載雷達(dá)探測(cè)的方式來(lái)定性及定量地評(píng)??價(jià)強(qiáng)度場(chǎng)融合效果。本文首先采用單個(gè)子陣的模擬??探測(cè)強(qiáng)對(duì)流夫氣回破．再進(jìn)行高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合，??最：后通過(guò)比對(duì)重建數(shù)據(jù)與假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)分??辨率提高：效果，??在：模擬探測(cè)試驗(yàn)中，將兩個(gè)子陣分別設(shè)置在距??禽菌被正Ｗ方忒和重：南方Ａ?ｆｔ萱紳，彼：束累虞設(shè)??為１．?ｒｖ徑向上間隔ｓｏ?ｍ取一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，即距禽分??瓣率為Ｓ０?ｍ，且不考慮系統(tǒng)誤營(yíng)和損耗。模擬探測(cè)??示：意圖見(jiàn)圖６。圖７為本文假設(shè)的強(qiáng)對(duì)流天氣回??波．?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源寧硨列天氣雷達(dá)單個(gè)子陣在一次強(qiáng)對(duì)??流天氣過(guò)程的探測(cè)數(shù)據(jù)■？范圍為６?ｋｍ＾６?ｋｎ＾圖中??每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)代表３〇?ｍＺ?３０?ｍ范圍，以此作為標(biāo)??準(zhǔn)數(shù)摒．，讀強(qiáng)對(duì)流回波ｆｔ嘗一個(gè)強(qiáng)中心，強(qiáng)度最大??值：達(dá)到ｄＢｈ??模擬單個(gè)子陣掃描時(shí)，首先計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)??所在的方位角和徑向鉅離，以此判斷是杳處在同一??距離庫(kù)《再將同一距離庫(kù)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的用均值填充??來(lái)模擬雷達(dá)對(duì)目標(biāo)掘射厴理。圖８ａ和Ｓｂ是乎陣１??和２在４?＝?Ａ?＝?Ｓ?ｋｍ處的模擬探測(cè)結(jié)果。兩個(gè)子??Ｎ??Ｚ??Ｎ??（３）??式中：ｉＶ代表當(dāng)前格點(diǎn)位置被子陣覆蓋的個(gè)數(shù)，；??為第ｎ個(gè)子陣探測(cè)到的反射率因子值，Ｚ為融合后??的反射率因子值。??Ｆｉｇ．丨??子陣２??圖６模擬探測(cè)示意圖??Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｅｄ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ??６０??５０４０３０２０１０??１／褲幽??

第８期??葉開(kāi)等：陣列天氣雷達(dá)高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合方法研究??１０６９??距離／ｋｍ??圖７假設(shè)的強(qiáng)對(duì)流天氣回波??Ｆｉｇ．?７?Ａｓｓｕｍｅｄ?ｓｅｖｅｒｅ?ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ?ｗｅａｔｈｅｒ?ｅｃｈｏ??陣強(qiáng)度值融合前，首先按照２，?２節(jié)提到的填充方法，??對(duì)相鄰方位角上的兩個(gè)強(qiáng)度值依次進(jìn)行線(xiàn)性填充＾??由于模擬回波是一個(gè)二維面，所以不考虛俯仰的±真??充問(wèn)題＜?圖此為裔分辨率強(qiáng)度：場(chǎng)融合結(jié)果，融合采??用平均值法。從模擬的主觀(guān)效果來(lái)著＊子陣１和２??能夠探測(cè)到目標(biāo)物的強(qiáng)中心，兩個(gè)乎陣操測(cè)到回被??結(jié)構(gòu)與原始回波較為一致。但由于方位分辨卓隨距??離增加面變差＊兩個(gè)子陣探測(cè)效果有較大程度的切??向模糊效果》由祖￥見(jiàn)，融含■后的強(qiáng)度場(chǎng)與原始回??波數(shù)據(jù)相比，鋯果吏為一致，不僅能還磨出回波強(qiáng)中??心，而且層次更加鮮明飽滿(mǎn)，還辱度更：裔??為了迸一步驗(yàn)證離分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合方法的有??效性，更改了天氣目標(biāo)物與兩個(gè)子陣的距離，令本??＝５?ｋｍ，ｉ４，：＝ｌＱ?ｋｍ．，：即無(wú)＇％．目標(biāo)物祖．離子陣１和２??３融合結(jié)果分析及有效性驗(yàn)證．??３．?１模擬探測(cè)及有效性分析??由于沒(méi)有高分辨率真實(shí)回波作為參考標(biāo)準(zhǔn)，本??文主要通過(guò)模載雷達(dá)探測(cè)的方式來(lái)定性及定量地評(píng)??價(jià)強(qiáng)度場(chǎng)融合效果。本文首先采用單個(gè)子陣的模擬??探測(cè)強(qiáng)對(duì)流夫氣回破．再進(jìn)行高分辨率強(qiáng)度場(chǎng)融合，??最：后通過(guò)比對(duì)重建數(shù)據(jù)與假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)分??辨率提高：效果，??在：模擬探測(cè)試驗(yàn)中，將兩個(gè)子陣分別設(shè)置在距??禽菌被正Ｗ方忒和重：南方Ａ?ｆｔ萱紳，彼：束累虞設(shè)??為１．?ｒｖ徑向上間隔ｓｏ?ｍ取一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，即距禽分??瓣率為Ｓ０?ｍ，且不考慮系統(tǒng)誤


本文編號(hào)：3517364