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S波段和X波段雷达定量降水估计在台风“格美”影响浙江期间的评估分析
1
作者 赵军平 张智察 +3 位作者 周方毅 冯晓伟 李闰秋 刘佳利 《海洋气象学报》 2025年第1期12-22,共11页
利用ERA5数据、S波段双偏振多普勒天气雷达、X波段双偏振相控阵天气雷达和加密自动气象站等资料,对2024年台风“格美”引发的浙江强降水成因进行分析。结果表明:(1)“格美”影响期间,浙江东南沿海暴雨集中,累计降雨量大,温州南部出现特... 利用ERA5数据、S波段双偏振多普勒天气雷达、X波段双偏振相控阵天气雷达和加密自动气象站等资料,对2024年台风“格美”引发的浙江强降水成因进行分析。结果表明:(1)“格美”影响期间,浙江东南沿海暴雨集中,累计降雨量大,温州南部出现特大暴雨。(2)西南季风和副热带高压西侧的东南急流为“格美”提供了充足的水汽和能量,山脉地形对降水的增幅作用显著。(3)S波段双偏振雷达探测距离远,强回波区域数据可信度较高。X波段相控阵雷达时空分辨率较高,能有效捕捉降水过程中低仰角双偏振参数特征,有效提升低层盲区观测能力。X波段的双偏振参数整体数值相对较高,但在强回波之后表现出一定的衰减现象。(4)X波段雷达组网、S波段雷达的定量降水估计(quantitative precipitation estimation,QPE)产品均对强降水的表征能力较好,但强降水样本数偏少可能导致QPE评估指标出现较大波动。X波段在局地强降水捕捉方面具备高分辨率优势,S波段雷达能探测更大范围降水,但对于40 mm·h^(-1)以上的强降水估计能力偏弱。(5)X波段雷达组网的QPE对降水落区和强度估计相对较好,不同雨强的命中率均高于S波段雷达。7月26日02—05时,台州强降水命中率平均为88%,较S波段提升63%;但空报率和偏差也偏大。 展开更多
关键词 台风“格美” X波段双偏振相控阵天气雷达 S波段双偏振多普勒天气雷达 定量降水估计
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基于信号模态分解在降水估计中的研究与应用
2
作者 郭姗姗 贾国庆 《价值工程》 2024年第10期142-145,共4页
极端强降雨是造成的社会经济损失自然灾害之一,运用雷达回波功率进行降水估计是气象降水监测中的重要应用趋势,如何准确地获取地表降雨信息是广大学者的研究目标。本文针对回波信号包含的大量噪声问题,综合多种信号模态分解算法,对信号... 极端强降雨是造成的社会经济损失自然灾害之一,运用雷达回波功率进行降水估计是气象降水监测中的重要应用趋势,如何准确地获取地表降雨信息是广大学者的研究目标。本文针对回波信号包含的大量噪声问题,综合多种信号模态分解算法,对信号进行降噪处理,并建立信号功率与雨强估计的模型。以江西市某地的降水情况为例,综合结果表明,经过模态分解的信号功率经过模型输出的雨强更加贴近理论值,基本上实现了对雨情的准确判断。 展开更多
关键词 回波功率 降水估计 噪声问题 模态分解
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基于Attention-Unet网络的FY-4A卫星降水估计
3
作者 关吉平 高延波 +2 位作者 黄从雷 李济 张立凤 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期398-410,共13页
准确的卫星降水估计是开展天气、气候、水文、生态等研究的重要基础,并且可以降低由降水直接导致的洪水等自然灾害造成的损失。目前业务运行的卫星降水产品主要使用物理反演方法,存在反演过程中降水特征信息较为片面等缺点。近年来随着... 准确的卫星降水估计是开展天气、气候、水文、生态等研究的重要基础,并且可以降低由降水直接导致的洪水等自然灾害造成的损失。目前业务运行的卫星降水产品主要使用物理反演方法,存在反演过程中降水特征信息较为片面等缺点。近年来随着深度学习技术不断发展,其挖掘隐藏特征信息的能力也逐渐被引入到各种非线性过程研究。以Attention-Unet为核心搭建具备处理卫星多通道数据能力的卫星降水估计网络框架,利用风云4A卫星(FY-4A)多通道扫描辐射计9—14通道数据构建数据集进行降水估计模型训练。为评估该模型的效果,将Attention-Unet模型的降水估计结果与业务运行的卫星降水产品以及其他成熟深度学习网络模型进行对比。结果表明,Attention-Unet模型的降水估计效果优于使用传统物理反演方法的卫星降水产品FY4A-QPE和CMORPH,也优于作为对比的Unet模型和PERSIANN-CNN模型。在FY-4A多通道数据基础上,在模型训练中加入与降水有较大相关的地形数据,结果表明模型在保持降水区域识别能力的基础上降水量估计误差更小。 展开更多
关键词 风云 4A 卫星 Attention-Unet 卫星降水估计 地形
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C波段偏振雷达数据预处理及在降水估计中的应用 被引量：32
4
作者 魏庆 胡志群 +1 位作者 刘黎平 吴林林 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第1期231-243,共13页
利用移动式C波段双线偏振雷达(PCDJ)观测资料,对安徽定远2013年6—7月3次降水过程进行数据处理方法和降水估计效果的分析,提出了优化的C波段双偏振雷达数据处理方案,在优化的R(Z_H)关系条件下,分析了降水估测的效果。对比分析中值滤波... 利用移动式C波段双线偏振雷达(PCDJ)观测资料,对安徽定远2013年6—7月3次降水过程进行数据处理方法和降水估计效果的分析,提出了优化的C波段双偏振雷达数据处理方案,在优化的R(Z_H)关系条件下,分析了降水估测的效果。对比分析中值滤波和小波分析方法对差传播相移Φ_(DP)数据处理的效果,发现小波分析方法对Φ_(DP)数据处理具有明显的改善作用;采用变距离法对小波分析处理后的Φ_(DP)数据进行拟合得到的K_(DP),数据的连续性和平滑度较好,且应用于降水估计的精度更高;利用较好的数据处理方法(小波分析)拟合得到的K_(DP)对水平反射率因子Z_H进行雨区衰减校正;以及利用SA雷达与PCDJ雷达衰减校正后的数据进行对比观测,表明PCDJ雷达回波强度比SA雷达偏弱。对两部雷达进行定量降水估计,并与地面雨量计小时降水量资料进行对比分析,结果表明:当降水强度>5 mm·h^(-1)时,PCDJ雷达利用R(Z_H,K_(DP))关系估测降水的精度比R(Z_H)关系高,当降水强度<5 mm·h^(-1)时,则相反;SA雷达与PCDJ雷达均基于反射率因子估测降水,SA雷达的效果更好;但在降水强度>5 mm·h^(-1)时,PCDJ雷达基于R(Z_H,K_(DP))关系估测降水较SA雷达基于R(Z)关系方法具有更明显的优势。 展开更多
关键词 C波段双偏振雷达 优化数据 差传播相移率 降水估计
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FY-3A/MWHS数据在定量降水估计中的应用研究 被引量：16
5
作者 崔林丽 杨引明 +1 位作者 游然 方翔 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第5期1439-1445,共7页
基于0903,0906和0908号台风期间的FY-3A极轨卫星微波湿度计(FY-3A/MWHS)数据,借助于多元线性逐步回归方法,探讨了利用FY-3A极轨卫星定量估计降水的方法,同时结合自动气象站实测资料、TRMM和FY-2C卫星降水估计结果对FY-3A/MWHS降水估计... 基于0903,0906和0908号台风期间的FY-3A极轨卫星微波湿度计(FY-3A/MWHS)数据,借助于多元线性逐步回归方法,探讨了利用FY-3A极轨卫星定量估计降水的方法,同时结合自动气象站实测资料、TRMM和FY-2C卫星降水估计结果对FY-3A/MWHS降水估计精度进行了验证。结果表明,FY-3A/MWHS估计降水与地面实测降水具有较好的相关性,对不同等级雨量均有一定的估测能力,尤其对中等量级的降水无论是在降水落区还是在降水量级上均具有较高的准确率。与FY-2C静止卫星相比,无论是在对不同量级降水估计的"击中率",还是在估计精度方面,FY-3A/MWHS数据更具优势。利用FY-3A/MWHS对不同高度、不同角度的湿度响应特性开展定量降水估计,是降水估计方法的一种新的探索和必要的补充。 展开更多
关键词 FY-3A卫星 微波湿度计 台风 定量降水估计
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雷达定量降水估计技术及效果评估 被引量：36
6
作者 高晓荣 梁建茵 李春晖 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期77-88,共12页
为提高雷达定量估测降水的精度,利用广东省6部新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA)回波资料和雨量计降水量观测资料,采用概率配对法(PFT,Probability-fitting technique)建立Z-I关系进行单部雷达降水估测,并采用最优插值法(OI,Optimum Inte... 为提高雷达定量估测降水的精度,利用广东省6部新一代多普勒天气雷达(CINRAD/SA)回波资料和雨量计降水量观测资料,采用概率配对法(PFT,Probability-fitting technique)建立Z-I关系进行单部雷达降水估测,并采用最优插值法(OI,Optimum Interpolation)对降水估计进行订正;为扩大降水估测的范围,对多部雷达的降水估计进行拼接,采取重叠区域以各部雷达的均方根误差平方的倒数作为权重系数(iω==1/RMSE(K)2/n∑i-1/RMSE(i)2)进行加权平均,并分别分析比较上述方法得到的降水估计与单纯OI雨量计及与雷达拼图回波强度得到的降水估计的优劣。以上各环节误差分析表明,对于单部雷达,雨量计降水强度与其上空9点平均的雷达回波强度关系最为密切;6部相同型号的雷达估测降水精度各异。交叉检验表明,OI雷达法对单部和多部雷达估测降水均可取得较好的校准效果;对于多部雷达的降水估测,单部雷达先分别进行OI订正后拼接,然后对重叠区再次OI订正的结果比直接对未订正的单部雷达降水估计拼接后统一做一次OI订正的效果好。多部雷达降水估计拼接时,前期对于单部雷达降水估计的订正尤为重要;多部雷达降水估计的拼接值精度要明显高于OI雨量计,而相比由雷达拼图回波强度得到的降水估计而言,前者也优于后者。因此,多部雷达降水估计的拼接方法,对雷达资料的应用有较好的参考价值,在业务上也有一定的应用前景。 展开更多
关键词 天气雷达 概率配对 定量降水估计 交叉检验
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一种可用于登陆台风定量降水估计(QPE)方法的初步建立 被引量：17
7
作者 岳彩军 陈佩燕 +1 位作者 雷小途 杨玉华 《气象科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期17-23,共7页
借鉴Adler-Negri[1]、Goldenberg等[2]及李俊等[3]的工作,通过对三者工作的有机结合及完善,针对登陆台风GMS-5 IR1TBB特征及逐时观测雨量强度及水平分布特点,初步建立一种可用于登陆台风的定量降水估计(QPE)方法,并结合0104号登陆台风... 借鉴Adler-Negri[1]、Goldenberg等[2]及李俊等[3]的工作,通过对三者工作的有机结合及完善,针对登陆台风GMS-5 IR1TBB特征及逐时观测雨量强度及水平分布特点,初步建立一种可用于登陆台风的定量降水估计(QPE)方法,并结合0104号登陆台风“尤特”个例,从各站点逐时雨量、过程雨量以及区域面雨量角度,分析检验了初步建立的云估计降水方法的定量估计能力。结果表明:(1)所建QPE方法可以反映出登陆台风逐时降水的水平分布不均匀性,可以分离出对流降水和层云降水,但对大于15.0 mm/h的降水强度估计能力有限。(2)51.7%的站点过程雨量相对误差小于20%,过程雨量相对误差小于40%的站点数占总站点数的75.9%,表明所建QPE方法对过程雨量的估计能力还是相当强的,这也间接反映了其对逐时雨量较强的估计能力。(3)所建QPE方法对逐时面雨量也具有一定的估计能力,可以为抗旱、防洪决策服务提供一定的参考。 展开更多
关键词 登陆台风 定量降水估计 初步建立
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利用GMS卫星资料进行强对流降水估计 被引量：11
8
作者 李培军 郭洪涛 +1 位作者 黄建国 薄冰 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2004年第1期88-92,共5页
对利用静止卫星云图资料进行降水的估计方法进行了回顾 ,在总结前人方法的基础上 ,针对 GMS云图资料及华南地区的特点对强对流云团降水方法进行了研究 ,包括冷云区持续时间估计法、红外亮温法 ,并将梯度、发展率和常规探测资料加入其中... 对利用静止卫星云图资料进行降水的估计方法进行了回顾 ,在总结前人方法的基础上 ,针对 GMS云图资料及华南地区的特点对强对流云团降水方法进行了研究 ,包括冷云区持续时间估计法、红外亮温法 ,并将梯度、发展率和常规探测资料加入其中进行分析。结果显示 ,综合几种资料 ,能较好地进行强降水的估计。 展开更多
关键词 降水估计 GMS 强对流云团
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卫星面降水估计人工神经网络方法 被引量：21
9
作者 师春香 卢乃锰 张文建 《气候与环境研究》 CSCD 2001年第4期467-472,共6页
介绍了人工神经网络原理和卫星云图估计降水的原理。从ＧＭＳ红外卫星云图资料中抽取１２个降水云图特征量，构造了网络结构为１２一９８—７的降水估计人工神经网络模型，并用１９９３年的小时地面雨量资料和ＧＭＳ数字云图资料对神经... 介绍了人工神经网络原理和卫星云图估计降水的原理。从ＧＭＳ红外卫星云图资料中抽取１２个降水云图特征量，构造了网络结构为１２一９８—７的降水估计人工神经网络模型，并用１９９３年的小时地面雨量资料和ＧＭＳ数字云图资料对神经网络模型进行训练，用１９９２和１９９４年资料对该神经网络模型分别进行测试。在日面降水估计试验中，地面雨量计值和卫星估计降水之间的相关系数分别为０.９４和０．９７，相对误差分别为４１％和３２％。 展开更多
关键词 卫星云图 降水估计 人工神经网络 地面降水
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改进的C波段天气雷达定量降水估计算法研究 被引量：12
10
作者 肖艳姣 万玉发 +1 位作者 王珏 王志斌 《暴雨灾害》 2011年第4期321-327,共7页
针对我国新一代C波段天气雷达,提出了综合考虑雷达波束阻挡、信号衰减以及雷达波束随距离增加而抬高和展宽等因素影响的定量降水估计算法。该算法基于高分辨率地形高度数据计算极坐标中每个方位-斜距库上不受地形阻挡的最低观测仰角,依... 针对我国新一代C波段天气雷达,提出了综合考虑雷达波束阻挡、信号衰减以及雷达波束随距离增加而抬高和展宽等因素影响的定量降水估计算法。该算法基于高分辨率地形高度数据计算极坐标中每个方位-斜距库上不受地形阻挡的最低观测仰角,依此从雷达体扫数据中提取用于降水估计的混合反射率因子;结合雷达和雨量计资料对雷达系统标定偏差进行估计后再对雷达反射率因子作衰减订正;使用雷达和雨量计实时同步结合的方法进行降水估计,在计算Z-R关系中的系数a时,将a看作一个距离指数函数,而非一个与距离无关的常数。使用遵义C波段雷达观测到的5次降水过程的体扫资料和对应1 h地面雨量资料,对本文提出来的定量降水估计算法进行测试和效果评估,并与不考虑衰减订正且将Z-R关系中的系数a看作常数的降水估计方法进行比较,结果表明,使用本文提出的算法估计的1 h降水的相对误差率平均下降7.3%。 展开更多
关键词 C波段雷达 衰减订正 定量降水估计 距离指数函数
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热带气旋影响下海南岛卫星降水估计产品的检验分析 被引量：1
11
作者 林建兴 许向春 冯文 《热带农业科学》 2012年第4期49-56,共8页
利用2007～2011年海南热带气旋过程的地面站雨量资料,对国家卫星气象中心和中国气象局上海台风所基于FY2D和GMS-5红外亮温资料研发的卫星降水估计产品进行定量评估。结果表明:无论是6 h还是24h降水,FY2D降水估计产品对海南热带气旋降水... 利用2007～2011年海南热带气旋过程的地面站雨量资料,对国家卫星气象中心和中国气象局上海台风所基于FY2D和GMS-5红外亮温资料研发的卫星降水估计产品进行定量评估。结果表明:无论是6 h还是24h降水,FY2D降水估计产品对海南热带气旋降水的反演精度要比GMS-5降水估计产品高;FY2D和GMS-5卫星估计降水具有估测大暴雨以上强降水的优势,对热带气旋强降水预报业务具有参考性;对6h强降水估计能力的空间分布而言,FY2D降水估计产品估测能力为岛西高,岛东低。GMS-5降水估计产品的估测能力为岛北高,岛南低;登陆海南岛北部地区的热带气旋降水估计技巧比登陆海南岛南部地区的热带气旋高;两种卫星降水估计产品对中小尺度强降水极值估计偏弱。 展开更多
关键词 天气学 检验分析 卫星降水估计 海南岛 热带气旋
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兰州新一代天气雷达降水估计的误差来源 被引量：2
12
作者 刘治国 何香莲 +2 位作者 王锡稳 杨建才 刘世祥 《甘肃气象》 2003年第2期4-6,共3页
兰州新一代天气雷达(C波段),采用了目前世界上先进的雷达、多普勒、计算机,微电子技术等科技成果,具备了全天候的探测能力和丰富的雷达产品,增强了对兰州及其周边地区中小尺度天气系统的探测及预报能力[1]。文中介绍了雷达估计降水原理... 兰州新一代天气雷达(C波段),采用了目前世界上先进的雷达、多普勒、计算机,微电子技术等科技成果,具备了全天候的探测能力和丰富的雷达产品,增强了对兰州及其周边地区中小尺度天气系统的探测及预报能力[1]。文中介绍了雷达估计降水原理,并从雷达估计降水原理和外界物理条件方面分析兰州新一代天气雷达对兰州及周边地区降水估计的误差来源。 展开更多
关键词 兰州市 天气雷达 降水估计 气候预报 误差来源 估计误差
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昭通小龙洞2011年6月19日灾害性天气中-γ系统特征分析及降水估计 被引量：1
13
作者 吴星霖 罗松 徐八林 《贵州气象》 2012年第4期1-5,共5页
利用常规探测资料、卫星云图资料和多普勒雷达资料,对2011年6月19日云南昭通小龙洞乡小米村灾害性天气进行了分析,结果表明:在降水开始的1 h左右就达到暴雨量级,短历时、雨强大、突发性强,是此次降水过程的特点;高冷低暖、整层潮湿,低... 利用常规探测资料、卫星云图资料和多普勒雷达资料,对2011年6月19日云南昭通小龙洞乡小米村灾害性天气进行了分析,结果表明:在降水开始的1 h左右就达到暴雨量级,短历时、雨强大、突发性强,是此次降水过程的特点;高冷低暖、整层潮湿,低层偏南暖湿气流输送水汽提供强降水所需的水汽条件,中高层风向辐合及边界层辐合线的抬升力触发了对流不稳定能量的释放是此次过程的天气成因;中尺度对流系统为形成强降水的直接影响系统。利用卫星云图和多普勒雷达对降水的估计与实际灾害情况相符。 展开更多
关键词 中-γ尺度 短历时强降雨 成因 降水估计
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基于BP人工神经网络的某型雷达降水估计误差修订建模
14
作者 夏光滨 方勇 《舰船电子工程》 2016年第11期65-67,102,共4页
文章分析了雷达降水估计中误差的来源,详细讨论了神经网络的结构、学习算法、权值调整和程序流程的具体设计,构建了对雷达降水估计与地面降水实测数据之间的误差修订模型,神经网络的初步训练取得了较好的应用效果,是减少非系统性误差、... 文章分析了雷达降水估计中误差的来源,详细讨论了神经网络的结构、学习算法、权值调整和程序流程的具体设计,构建了对雷达降水估计与地面降水实测数据之间的误差修订模型,神经网络的初步训练取得了较好的应用效果,是减少非系统性误差、提高雷达使用效能和增强保障能力的有效方法。 展开更多
关键词 神经网络 降水估计 误差修订
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复杂地形下C波段雷达定量降水估计算法 被引量：9
15
作者 李巧 戚友存 +7 位作者 朱自伟 杨毅 闵锦忠 师春香 张哲 李东欢 王楠 胡启元 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期689-702,共14页
C波段雷达定量降水估计(QPE)精度受到很多因素的影响,主要包括:(1)雷达标定,(2)非气象回波的干扰,(3)降水物垂直空间变化,(4)地形或地物的严重遮挡,(5)Z-R关系的代表性,(6)雷达拼图的质量,(7)雷达观测回波衰减等。文中雷达定量降水估计... C波段雷达定量降水估计(QPE)精度受到很多因素的影响,主要包括:(1)雷达标定,(2)非气象回波的干扰,(3)降水物垂直空间变化,(4)地形或地物的严重遮挡,(5)Z-R关系的代表性,(6)雷达拼图的质量,(7)雷达观测回波衰减等。文中雷达定量降水估计算法基于陕西省C波段天气雷达展开,从雷达探测数据质量控制、地形遮挡、Z-R关系和雷达拼图等方面提高C波段天气雷达定量降水估计的精度,产生降水类型产品和1 h定量降水估计产品,产品空间分辨率为0.01°×0.01°,时间分辨率为6 min。通过对7次降水过程进行评估,结果表明:基于混合仰角反射率因子处理模块和降水类型分类模块进行雷达定量降水估计,得到的结果与地面雨量站观测降水接近,1 h累计降水量的统计评分指标均方根误差稳定在3 mm以下,相对误差稳定在50%左右,相对偏差保持在−30%以内,雷达定量降水估计产品的离散度和绝对偏差都较低,表明该算法得到的雷达定量降水估计稳定可靠。 展开更多
关键词 天气雷达 定量降水估计 质量控制 降水类型分类
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耦合天气雷达定量降水估计与定量降水预报的中小流域洪水预报研究 被引量：5
16
作者 糜佳伟 田济扬 +2 位作者 楚志刚 刘荣华 薛海 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第3期11-18,共8页
为探究天气雷达定量降水估计和定量降水预报在中小流域洪水预报中的适用性,以梅溪流域为研究区,选取2012“苏拉”、2014“海贝思”、2016“尼伯特”3场台风引发的降雨洪水过程为研究对象,采用强降水识别技术改进天气雷达定量降水估计的... 为探究天气雷达定量降水估计和定量降水预报在中小流域洪水预报中的适用性,以梅溪流域为研究区,选取2012“苏拉”、2014“海贝思”、2016“尼伯特”3场台风引发的降雨洪水过程为研究对象,采用强降水识别技术改进天气雷达定量降水估计的精度,利用光流法进行基于天气雷达的临近预报,构建了梅溪流域分布式水文模型,并耦合天气雷达定量降水估计和定量降水预报开展了洪水预报。结果表明:强降水识别能有效提升天气雷达定量降水估计的精度;对于降雨时空分布较为均匀的降雨,耦合天气雷达定量降水估计的洪水预报结果较雨量站测雨结果更具优势,耦合1 h预见期天气雷达定量降水预报结果能够满足中小流域洪水预报的需要;对于短历时强降雨和特大暴雨,受天气雷达定量降水估计和定量降水预报精度的影响,洪水预报效果较差。 展开更多
关键词 强降水识别 定量降水估计 光流法 中国山洪水文模型 中小流域
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基于MODIS数据的云降水估计方法 被引量：4
17
作者 沙依然·外力 哈马太 +1 位作者 曹宏鑫 李秉柏 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期111-119,共9页
利用卫星遥感资料定量估计降水及其区域分布对强降水等灾害性天气监测具有十分重要的意义,还可弥补常规气象观测的不足,提供更为丰富的降水信息。(1)利用MODIS卫星的可见光、近红外、短红外、中红外和热红外波段数据,采用云指数法和多... 利用卫星遥感资料定量估计降水及其区域分布对强降水等灾害性天气监测具有十分重要的意义,还可弥补常规气象观测的不足,提供更为丰富的降水信息。(1)利用MODIS卫星的可见光、近红外、短红外、中红外和热红外波段数据,采用云指数法和多光谱综合法对云类型进行了判识,有效地分类出云和冰雪、卷云、水云和高、中、低云。(2)在云分类的基础上定量反演了各类云参数,包括云顶亮温梯度、云顶亮温最小值面积变化、不同量级的云顶亮温面积及变化趋势、对流云的核心位置判别、亮温方差和大气中的水汽含量等因子参数,结合地面实测降水数据和地表高程数据,建立了降雨的强度的定量估计模式。(3)通过对2007年7月16-18日、26-29日的新疆大降水过程进行降水估计,并对估计值与区域站地面实时观测降水值作了比较,结果显示相对误差为31.97%,均方根误差为2.31 mm。降水量级的定量误差在±3 mm以内的占66%,±5 mm以内的占86%。因此,该模式具有较好的降水估计效果。 展开更多
关键词 MODIS 云检测与分类 降水估计模式 效果检验
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气象卫星云图的多分辨小波分解及人工神经网络降水估计研究 被引量：13
18
作者 李伟钢 Maria C V Ramirez +2 位作者 Nelson J Ferreira 石立华 Leonardo D de A Sá 《南京气象学院学报》 CSCD 2000年第2期277-282,共6页
采用多分辨小波分析对卫星图象进行预处理 ,在保留其特征信息的同时 ,减小了数据量 ,改善了神经网络训练过程的收敛性能 ,提高了处理速度。采用这一方法根据 GOES- 8的红外亮温图象和气象雷达资料对巴西圣保罗州中部的降水量估计进行了... 采用多分辨小波分析对卫星图象进行预处理 ,在保留其特征信息的同时 ,减小了数据量 ,改善了神经网络训练过程的收敛性能 ,提高了处理速度。采用这一方法根据 GOES- 8的红外亮温图象和气象雷达资料对巴西圣保罗州中部的降水量估计进行了试验 ,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 气象卫星云图 小波分解 人工神经网络 降水估计
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深圳S波段与X波段双偏振雷达在定量降水估计中的应用 被引量：31
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作者 张哲 戚友存 +3 位作者 朱自伟 李东欢 曾庆锋 兰红平 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期786-803,共18页
双偏振多普勒天气雷达的一个重要应用是进行定量降水估计(QPE),它可以获得反射率(ZH)、差分反射率(ZDR)和差传播相移率(Kdp)这些与降水粒子有关的信息,常用的双偏振雷达降水估计方法有基于ZH的R(ZH)、基于ZH和ZDR的R(ZH,ZDR)、基于Kdp的... 双偏振多普勒天气雷达的一个重要应用是进行定量降水估计(QPE),它可以获得反射率(ZH)、差分反射率(ZDR)和差传播相移率(Kdp)这些与降水粒子有关的信息,常用的双偏振雷达降水估计方法有基于ZH的R(ZH)、基于ZH和ZDR的R(ZH,ZDR)、基于Kdp的R(Kdp)和基于Kdp与ZDR的R(Kdp,ZDR)这4种。文中利用深圳市S波段和X波段双偏振多普勒雷达探测资料,结合高精度地形数据和雨滴谱仪观测数据,设计了基于双偏振量的定量降水估计方法:首先利用地形数据和雷达地理信息,分析了雷达的遮挡状况,形成了这两部雷达的复合平面扫描仰角信息;随后利用雨滴谱仪观测资料,使用T矩阵方法统计得到了深圳地区的上述4种降水反演方法的参数;最后设计了混合降水反演方法,基于双偏振信号(即Kdp和ZDR)的强弱,使用不同的降水反演方法进行定量降水估计。基于12个降水个例,利用各反演方法产生的定量降水估计结果与雨量计观测资料比较。结果表明,混合降水反演方法在降水反演的准确度和稳定性上均优于任何一种单一定量降水估计反演方法。基于文中介绍的定量降水估计方法,使用深圳S波段和X波段雷达产生了定量降水估计产品,并与深圳目前业务定量降水估计产品进行对比评估。结果表明,使用本方法产生的定量降水估计产品在准确度和稳定性上要优于目前的业务产品。此外,X波段雷达的定量降水估计产品性能要略高于S波段雷达的定量降水估计产品,这说明高时、空分辨率的X波段雷达可以提高定量降水估计精度。但由于雷达扫描平面内双偏振雷达对融化层和冰区的偏振量观测与降水的关系尚未明确,因此,本方法仅适用于雷达扫描平面内液态降水区。 展开更多
关键词 双偏振雷达 定量降水估计 雨滴谱
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基于S波段双极化雷达的变分法的定量降水估计算法 被引量：3
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作者 刘陈帅 张阿思 陈生 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期422-432,共11页
基于比差分传播相移(K_(DP))的降水估计算法 R( K_(DP)) 相较于传统基于水平反射率因子 ( Z_(H)) 的算法R( Z_(H))的表现更优。在雷达实际运行中,由于随机误差和后向散射相位(backscattering phase)的影响,可能出现负的 K_(DP)。运用一... 基于比差分传播相移(K_(DP))的降水估计算法 R( K_(DP)) 相较于传统基于水平反射率因子 ( Z_(H)) 的算法R( Z_(H))的表现更优。在雷达实际运行中,由于随机误差和后向散射相位(backscattering phase)的影响,可能出现负的 K_(DP)。运用一种基于变分的雷达定量降水估计混合算法(V-RQPE)。该算法用变分拟合方法重构差分相位(Φ_(DP)),用一种新的稳健的边界条件求解方法,在消除随机误差的同时获得非负的 K_(DP),进而进行降水估计。随后我们使用 2017年 5月 7日广州 S波段雷达的回波数据和地面雨量站观测数据进行验证,同时使用了六种不同的算法进行对比,结果显示,在 1 小时累计降水估计中,V-RQPE 表现最好,在 24 小时累计降水估计中,V-RQPE 和基于变分拟合的 K_(DP)的降水估计算法(R-VKDP)表现最好,实验结果表明变分拟合方法对雷达降水估计能力有显著提升。 展开更多
关键词 变分拟合 雷达定量降水估计 比差分传播相移 边界条件
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