[發明專利]一種X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法

在審

• 申請號: 201810025648.2
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108562904A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 周筠珺;趙川鴻
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

1.一種X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)資料識別法

(11)提取天氣雷達基數據中的原始資料Ψ_C；

(12)求取原始資料Ψ_C的徑向距離庫增量TΨ_C；

(13)基于不對稱梯形函數建立所述徑向距離庫增量TΨ_C的模糊隸屬函數，比較隸屬函數值與閾值，濾除差的原始資料Ψ_C，得到可信資料Ψ_C；

(2)逐步訂正法

(21)比較水平反射率因子Z_H與可信資料Ψ_C，如果Z_H不為零，Ψ_C出現零值，則判定為誤差零值，并用向前相鄰的可信資料Ψ_C代替；如果兩者都為零，則判定為合理零值，并保留判定為合理零值的Ψ_C；

(3)小波去噪法

(31)采用Daubechies小波函數對經過逐步訂正法步驟后的Ψ_C進行5層分解，將每層信號均分解為高頻分量和低頻分量；

(32)保留分解出的低頻分量，對分解出的高頻分量使用軟閾值法進行降噪處理；

(33)將最后一層低頻分量和每層經過降噪處理后的高頻分量進行重構，得到數據Φ_DP；

(34)根據得到的數據Φ_DP估算K_DP；

(4)估測降水

(41)利用得到的K_DP，通過測雨方程I_DK(K_DP，Z_DR)進行降水估測，從而達到提高降水估測精準度的目的。

2.根據權利要求1所述的X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法，其特征在于，所述步驟(13)的不對稱梯形函數為：

其中，對應的x1,x2,x3,x4取值為(-360，-359，-2，-1)和(1，2，359，360)；

將隸屬函數值MF_total與閾值進行比較，濾除差的原始資料Ψ_C，得到可信資料Ψ_C，其具體過程為：

閾值定義為0.5，

當MF_total>＝0.5時，原始資料Ψ_C為差資料并濾除；

當0≤MF_total<0.5時，原始資料Ψ_C為可信資料。

3.根據權利要求1所述的X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法，其特征在于，所述步驟(32)的軟閾值法的原理是使各層待處理信號的小波系數按閾值向0收縮，算法如下：

其中，W_i,j為處理前的小波系數，thr是閾值，n為信號長度。

4.根據權利要求1所述的X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法，其特征在于，所述步驟(34)的根據得到的數據Φ_DP估算K_DP，其公式為：

其中，r_i為第i個距離庫與雷達之間的徑向距離，r₀為前一個距離庫與雷達之間的徑向距離。

5.根據權利要求4所述的X波段雙偏振天氣雷達降水估測方法，其特征在于，所述步驟(41)的測雨方程為：

其中，a₃＝15.334,b₃＝-0.609，Z_DR為X波段雙偏振多普勒雷達探測到的差分反射率,K_DP為差分傳播相移率。