[發明專利]一種基于風廓線雷達的大霧天氣監測方法和裝置

有效

• 申請號: 202310619012.1
• 申請日: 2023-05-30
• 公開（公告）號: CN116359877B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 何思遠;王宇翔;胡進
• 申請（專利權）人: 航天宏圖信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/95
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

1.一種基于風廓線雷達的大霧天氣監測方法，其特征在于，包括：

獲取樣本風廓線雷達功率譜數據和所述樣本風廓線雷達功率譜數據對應的地面能見度數據，其中，所述樣本風廓線雷達功率譜數據為大霧天氣對應的風廓線雷達功率譜數據；

按照預設高度分辨率對所述樣本風廓線雷達功率譜數據進行分層，得到預設高度層的樣本風廓線雷達功率譜數據，并提取出第一預設高度層的樣本風廓線雷達功率譜數據的目標回波功率譜數據，其中，所述第一預設高度層的樣本風廓線雷達功率譜數據為所述預設高度層的樣本風廓線雷達功率譜數據中最低高度層的風廓線雷達功率譜數據；

基于所述樣本風廓線雷達功率譜數據對應的地面能見度數據，確定出所述第一預設高度層的樣本風廓線雷達功率譜數據對應的目標地面能見度數據；

基于所述目標回波功率譜數據和所述目標地面能見度數據，對預設VIS-P模型進行訓練，得到目標VIS-P模型，其中，所述目標VIS-P模型用于利用回波功率譜數據計算出回波功率譜數據對應的水平能見度數據；回波功率譜數據包括：多普勒譜寬、原始回波功率和平均噪音功率；所述預設VIS-P模型的表達式為，其中，為水平能見度數據，為噪音平均功率，為多普勒譜寬內各點的原始回波功率，為多普勒譜寬內各點的權重，為轉換函數，，為轉換系數，為轉換底數；

在獲取到風廓線雷達的雷達天線接收到的天線回波功率之后，利用所述目標VIS-P模型和所述天線回波功率，確定出所述天線回波功率對應的預設高度層的水平能見度數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目標回波功率譜數據和所述目標地面能見度數據，對預設VIS-P模型進行訓練，得到目標VIS-P模型，包括：

基于所述預設VIS-P模型的表達式，構建決策回歸樹；

基于所述決策回歸樹，所述目標回波功率譜數據和所述目標地面能見度數據，對所述決策回歸樹進行訓練，計算出目標數據，其中，所述目標數據包括：多普勒譜寬內各點的原始回波功率的權重，轉換系數和轉換底數；

將所述目標數據代入所述預設VIS-P模型的表達式，得到所述目標VIS-P模型。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述目標VIS-P模型和所述天線回波功率，確定出所述天線回波功率對應的預設高度層的水平能見度數據，包括：

對所述天線回波功率進行損失回波功率補償訂正，得到預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據，并提取出所述預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據中每一預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據的目標回波功率譜數據；

將所述每一預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據的目標回波功率譜數據輸入所述目標VIS-P模型，得到所述每一預設高度層的當前水平能見度數據。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，對所述天線回波功率進行損失回波功率補償訂正，得到預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據，包括：

利用逐高度訂正算法，對所述天線回波功率進行損失回波功率補償訂正，得到預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據，其中，所述逐高度訂正算法的表達式為，為第個預設高度層的當前風廓線雷達功率譜數據，為第個預設高度層的天線回波功率，為第一預設高度層到第預設高度層的透射率，為所述預設高度分辨率。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于所述第一預設高度層的當前地面能見度數據，地面能見度測量儀監測到的所述第一預設高度層的實際地面能見度數據和插值算法，確定出偏差值；

利用所述偏差值，對所述每一預設高度層的當前地面能見度數據進行偏差訂正。