發(fā)布時(shí)間：2018-07-09 21:16

  本文選題：多普勒雷達(dá) + 退速度模糊��； 參考：《南京信息工程大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：風(fēng)切變是氣象界公認(rèn)的對(duì)飛機(jī)航行危害最大的災(zāi)害性天氣之一,尤其是下?lián)舯┝?是典型的風(fēng)切變。減少風(fēng)切變對(duì)飛行的危害是航空氣象關(guān)注的問(wèn)題。為了降低下?lián)舯┝鲗?duì)飛機(jī)航行帶來(lái)危害,對(duì)下?lián)舯┝鞯慕Y(jié)構(gòu)和回波特征有一定了解也是非常重要的。同時(shí),利用多普勒雷達(dá)資料識(shí)別風(fēng)切變,也是對(duì)風(fēng)切變預(yù)警的一個(gè)重要方法。我國(guó)的新一代多普勒天氣雷達(dá)是災(zāi)害性天氣預(yù)警的重要工具,但是雷達(dá)資料的基數(shù)據(jù)中,常出現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題,例如速度模糊,它是影響速度資料正確應(yīng)用的主要因素之一,尤其是C波段雷達(dá),波長(zhǎng)比S波段的波長(zhǎng)短,更容易發(fā)生速度模糊現(xiàn)象。因此,在對(duì)數(shù)據(jù)處理前應(yīng)該退除速度模糊現(xiàn)象。只有確保數(shù)據(jù)資料正確,才能保證對(duì)速度資料的有效應(yīng)用,降低風(fēng)切變帶來(lái)的損失。新一代天氣雷達(dá)發(fā)展的趨勢(shì)是雙偏振多普勒雷達(dá),其偏振量主要用于粒子的相態(tài)識(shí)別、以及對(duì)降水的估計(jì)改進(jìn)等。位于南京信息工程大學(xué)的C波段雙偏振雷達(dá)(簡(jiǎn)稱(chēng)NUIST-CDP) 2014年開(kāi)始投入科研和教學(xué)使用,結(jié)合偏振參量對(duì)風(fēng)切變進(jìn)行研究,可以有效的識(shí)別強(qiáng)對(duì)流、暴雨等災(zāi)害性天氣回波中存在的風(fēng)切變區(qū)域,并由此改進(jìn)災(zāi)害性天氣短臨預(yù)報(bào)的方法。本文的研究?jī)?nèi)容主要針對(duì)多普勒徑向速度資料的應(yīng)用而展開(kāi),對(duì)速度模糊的退除、下?lián)舯┝鞯姆抡婧惋L(fēng)切變的識(shí)別進(jìn)行研究,具體如下：(1)對(duì)南京信息工程大學(xué)C波段雙偏振雷達(dá)的速度資料進(jìn)行退速度模糊處理,通過(guò)人機(jī)交互的方法,圈出速度模糊并進(jìn)行退除。將同時(shí)刻位于龍王山的S波段雷達(dá)(CINRAD-SA)探測(cè)到的數(shù)據(jù)與之對(duì)比,驗(yàn)證人機(jī)交互退模糊可行性。(2)利用MATLAB軟件,仿真下?lián)舯┝鞯娜S結(jié)構(gòu)、特別是垂直剖面結(jié)構(gòu),并結(jié)合雷達(dá)探測(cè)是極坐標(biāo)掃描的特點(diǎn),將仿真的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)投影到雷達(dá)徑向上,通過(guò)個(gè)例分析,總結(jié)下?lián)舯┝鞯慕Y(jié)構(gòu)特征。(3)利用最小二乘法識(shí)別風(fēng)切變,通過(guò)改變擬合窗口的大小,并結(jié)合區(qū)域生長(zhǎng)法的識(shí)別效果,對(duì)比識(shí)別算法。將最小二乘法分段擬合法應(yīng)用到退除速度模糊后的NUIST-CDP雷達(dá)資料中,結(jié)合偏振參量分析NUIST-CDP資料識(shí)別風(fēng)切變以及切變中的降水區(qū)。
[Abstract]:Wind shear is recognized as one of the most harmful weather hazards to aircraft navigation, especially the downburst current, which is a typical wind shear. Reducing the harm of wind shear to flight is a problem concerned by aeronautical meteorology. In order to reduce the damage to aircraft navigation caused by downburst flow, it is also very important to have a certain understanding of the structure and echo characteristics of downburst flow. At the same time, using Doppler radar data to identify wind shear is also an important method for wind shear warning. The new generation of Doppler weather radar in China is an important tool for early warning of disastrous weather. However, in the basic data of radar data, data quality problems, such as velocity ambiguity, are often found, which is one of the main factors affecting the correct application of velocity data. Especially for C band radar, the wavelength is shorter than that of S band, so it is easy to produce velocity ambiguity. Therefore, speed ambiguity should be removed before data processing. Only by ensuring that the data are correct, the effective application of velocity data can be ensured and the loss caused by wind shear can be reduced. The development trend of the new generation weather radar is dual polarization Doppler radar, which is mainly used for particle phase identification and precipitation estimation. The C-band dual-polarization radar (NUIST-CDP), located at Nanjing University of Information Engineering, has been used in scientific research and teaching since 2014. Combining polarization parameters to study wind shear, it can effectively identify strong convection. The windshear region existing in the echo of heavy rain and other disastrous weather, and the method of short-term and imminent forecast of disastrous weather is improved. This paper mainly focuses on the application of Doppler radial velocity data. The details are as follows: (1) the velocity data of the C-band dual-polarization radar of Nanjing University of Information Engineering are processed by de-velocity fuzzy processing, and the velocity blur is circumscribed and removed by the method of human-computer interaction. The data detected by S-band radar (CINRAD-SA) in Longwangshan are compared to verify the feasibility of human-computer interaction deblurring. (2) the 3D structure, especially the vertical section structure, of the downburst flow is simulated by using MATLAB software. Combined with the characteristic that radar detection is polar coordinate scanning, the simulated wind field structure is projected onto the radar radial direction, and the structural characteristics of the downburst flow are summarized through an analysis of an example. (3) the wind shear is identified by using the least square method. By changing the size of the fitting window and combining the recognition effect of the region growth method, the recognition algorithm is compared. The least square method is applied to the NUIST-CDP radar data after the de-velocity is blurred, and the polarization parameters are used to identify the wind shear and the water drop region in the shearing process of the NUIST-CDP data.
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P412.25;V321.2

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本文編號(hào)：2110682