[發(fā)明專利]一種基于雷達回波的暴雨監(jiān)視及臨近預警方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010734828.5 | 申請日： | 2020-07-28 |
| 公開（公告）號： | CN111856424A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發(fā)明（設計）人： | 祝院生;蔡國成;舒雷;梁后軍;韓飛;盧恬強;王鋒;曠世希;曹自收;李甜甜;畢夢玲;陳煜 | 申請（專利權）人： | 安徽沃特水務科技有限公司 |
| 主分類號： | G01S7/41 | 分類號： | G01S7/41;G01S13/88;G01W1/14 |
| 代理公司： | 安徽權小七知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34172 | 代理人： | 許希富 |
| 地址： | 230601 安徽省合肥*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 雷達 回波 暴雨 監(jiān)視 臨近 預警 方法 | ||
1.一種基于雷達回波的暴雨監(jiān)視及臨近預警方法，其特征在于：依次包括以下步驟：
S10：獲取雷達回波強度數據文件
從服務器中獲取雷達回波數據文件，并根據文件格式進行解析，確定雷達回波網格大小、區(qū)域范圍和經緯度坐標的相關信息；
S20：根據回波強度外推未來1-3小時雷達回波強度
根據當前回波強度，采用半拉格朗日外推方法對雷達回波強度進行外推，并生成未來1-3小時中每個特定時間間隔的雷達回波強度數據；
半拉格朗日外推公式
半拉格朗日基本方程：
其中：
U(x,t)是一個給定的方程，方程1-1表示標量F在沿著流體軌跡上是一個恒定的值；在實際的流體質點軌跡是在x-t平面上在tn+△t時刻到達網格點xm的軌跡；該方法的本質就是沿著近似的流體運動軌跡進行近似積分；因此可以得出下式：
其中：
αm＝ΔtU(xm-αm，tn)
其中am是粒子沿著流體軌跡時在△t時間內在x上移動的距離；因此如果我們知道am，我們就可以得出tn+△t時刻xm上的F值；現在問題的關鍵就是求解am；tn+△t終點的F的預報值就是tn-△t時刻出發(fā)點的值；一般我們將終點(到達點)選在網格點上，而出發(fā)點xm-2am則不一定正好落在模式的規(guī)則網格點上，因此在這些點上tn-△t的值F(xm-2am,tn-△t)必須由規(guī)則點上的值通過插值或其它方法來確定；
此半拉格朗日外推方法的算法步驟被歸納如下：
(1)利用方程對所有網格點xm求解am，其中需要設定一個初始猜值(一般將其設定為前一時間步長時它的值)，并且需要用到插值公式；
(2)用插值公式估測網格點xm-2am處在tn-△t時刻的F值；
(3)估測時刻tn+△t終點xm網格點上的F值；
S30：雷達估算降水
根據未來1-3小時中每個特定時間間隔的雷達回波強度數據進行網格化定量分析；通過雷達ZR關系公式，將雷達回波強度轉換成每個特定時間間隔的網格降水；
雷達ZR關系公式
對流降水：Z＝300×R1.4；
層狀云降水：Z＝200×R1.6；
暖性降水：Z＝230×R1.25；
降雪：Z＝75×R2.0；
上式中，Z表示雷達反射率，R代表降水率；
S40：根據雷達估算降水統(tǒng)計確定暴雨區(qū)域范圍
根據未來1-3小時每個特定時間間隔的雷達估算降水，統(tǒng)計未來1-3小時的小時降水；判斷每個網格未來1-3小時是否會出現暴雨，對出現暴雨的區(qū)域，記錄區(qū)域坐標信息；
S50：顯示區(qū)域預警
根據S40中記錄的暴雨區(qū)域坐標信息在應用系統(tǒng)中顯示。
2.根據權利要求1所述的一種基于雷達回波的暴雨監(jiān)視及臨近預警方法，其特征在于：所述步驟S50中顯示區(qū)域報警的方法還包括根據S40中記錄的暴雨區(qū)域坐標信息通過短信發(fā)送到相關人員手機中。
3.根據權利要求1所述的一種基于雷達回波的暴雨監(jiān)視及臨近預警方法，其特征在于：所述步驟S20、所述步驟S30和所述步驟S40中的每個特定時間間隔為5分鐘、10分鐘、15分鐘三個中的任意一個。
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