[發明專利]一種復雜地形條件下相同波段雷達之間重疊區域組網測雨方法

有效

• 申請號: 201911187415.3
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110879428B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 劉佳;李傳哲;田濟揚;嚴登華;邱慶泰;焦裕飛;王維;劉昱辰;劉思妤
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14;G01S13/95
• 代理公司: 成都余行專利代理事務所(普通合伙) 51283
• 代理人: 邢智勇

本發明涉及一種復雜地形條件下相同波段雷達之間重疊區域組網測雨方法，包括以下步驟：步驟1、雷達反射率空間柵格化處理；步驟2、天氣形勢的判斷；步驟3、復雜地形條件下重疊區域權重判定；步驟4、復雜地形條件下非重疊區域數據確定；步驟5、降雨量反演。本發明一定程度上彌補了因山丘區雨量觀測條件差、雨量站稀疏導致的降雨數據缺失等問題，將提升復雜地形條件下的雷達測雨精度，為復雜地形條件的流域暴雨洪水預警預報提供可靠的數據支撐。

技術領域

本發明申請為申請日2018年06月20日，申請號為：201810635318.5，名稱為“一種復雜地形條件下S波段與X波段雷達組網測雨方法”的發明專利申請的分案申請。

本發明涉及一種復雜地形條件下相同波段雷達之間重疊區域組網測雨方法，屬于雷達探測領域，主要用于氣象與水利部門開展降雨監測、暴雨洪水預警預報工作。

背景技術

我國山丘區面積約占國土面積的2/3，地形條件復雜。由于山丘區坡高谷深，遇到強降雨時，產匯流快，洪水多呈現暴漲暴落的特點，致使山洪災害頻發。加之山丘區目前的降雨監測站網覆蓋率低，給暴雨山洪災害的預警預報帶來很大困難，嚴重威脅人民生命財產安全。提升山丘區的降雨監測水平，對于提高暴雨山洪災害預警預報能力有非常重要的作用和意義。

但目前在山丘區大范圍建設雨量站成本較高，且運行維護困難，實用性不強，而雷達相比雨量站的單點觀測具有一定的優勢：(1)雷達測雨覆蓋范圍廣，可實現降雨的空間觀測；(2)測雨數據時空分辨率高；(3)運行維護與管理更加集中方便。因此近年來雷達成為雨量觀測的重要手段之一。然而，不同類型的雷達特點不同，目前國內布設的S波段多普勒天氣雷達探測距離遠，空間分辨率相對較低，且山丘區容易受地物遮擋，存在較大的觀測盲區；X波段測雨雷達探測距離短，空間分辨率高，布設位置較靈活。2種類型雷達獨立進行雨量觀測已較為普遍，但不同類型雷達在復雜地形條件下的組網觀測還不多見，如何充分發揮2種雷達的降雨觀測優勢，實現不同類型雷達的組網觀測，提高復雜地形條件下的降雨觀測精度，還需要進一步深入研究。

發明內容

本發明提出了一種復雜地形條件下相同波段雷達之間重疊區域組網測雨方法，其解決的技術問題是充分利用S波段與X波段雷達的探測優勢，實現復雜地形條件下的雷達組網測雨，在降低或消除觀測盲區的前提下，提高測雨的精度。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用了以下方案：

一種復雜地形條件下相同波段雷達之間重疊區域組網測雨方法，包括以下步驟：

步驟1、雷達反射率空間柵格化處理；

步驟2、天氣形勢的判斷；

步驟3、復雜地形條件下重疊區域權重判定；

步驟4、復雜地形條件下非重疊區域數據確定；

步驟5、降雨量反演。

進一步，步驟1中的反射率數據來源于S波段和X波段雷達，反射率數據為雷達不同仰角下的空間掃描結果。

進一步，步驟1中的S波段多普勒天氣雷達的覆蓋半徑一般不超過230km，雷達數據的徑向分辨率約為1km，觀測數據能夠較好的反映局地天氣形勢及發展；X波段測雨雷達的覆蓋半徑一般不超過60km，雷達數據的徑向分辨率一般為45-150m，布設選址相對靈活，小范圍的測雨精度較高。

進一步，步驟1中雷達反射率空間柵格化處理是將球坐標系下的雷達反射率處理成笛卡爾坐標系下柵格數據，并統一兩種雷達反射率的分辨率為1km×1km。