一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法，从天气雷达的回波反射率数据中提取生物回波反射率数据；考虑生物迁飞高度分布区间不均以及远距离处雷达波束展宽，从步骤一得到的生物回波反射率数据中去除生物所占雷达波束的照射体积比例小于设定比例部分。进一步地，可以将步骤二得到的生物回波反射率转化为对应区域的空中迁飞生物密度，继而统计出迁飞生物的生物量，及其随时间变化的关系。使用本发明专利技术，能够避免波束非充分填充导致的统计误差，提高迁飞生物回波提取的准确度，为监测大规模迁飞生物量提供了一种有效的手段。

A Method for Monitoring Migratory Bioinformatics Based on Weather Radar Data

The invention discloses a migration bio-information monitoring method based on weather radar data, which extracts bio-echo reflectivity data from weather radar echo reflectivity data, considers the uneven distribution of bio-migration altitude and the widening of radar beam at a long distance, and removes the bio-echo reflectivity data from step 1, which has a small proportion of the irradiation volume of radar beam. In the set proportion section. Further, the bio-echo reflectivity obtained in step 2 can be converted into the density of the migrating organisms in the corresponding area, and then the biomass of the migrating organisms can be counted, and its relationship with time. The invention can avoid the statistical error caused by insufficient beam filling, improve the accuracy of migrating bio-echo extraction, and provide an effective means for monitoring large-scale migrating bio-mass.

【技术实现步骤摘要】
一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法
本专利技术属于天气雷达
，具体涉及一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法。
技术介绍
生物迁飞是人类生境的重大生物学现象，是空中生态系统的重要组成部分。每年数以亿计的鸟、蝙蝠、昆虫远距离迁飞，迁飞距离可达上百公里。生物迁飞影响物种多样性与稳定性，促进物种地理扩散与遗传分化，导致病毒与微生物大范围传播。迁飞是生物躲避不良生境的特殊行为对策。对迁飞生物进行大尺度定量化观测对预防病虫害爆发、研究生态系统演变过程有重要意义。早在1998年，美国Gauthreaux教授就发现天气雷达可以监测空中生物，揭开了雷达空中生态学研究的序幕。现在欧洲和美国已开始利用OPERA和NEXRAD等天气雷达网监测空中生物迁飞。2013年至今，欧洲专门设立ENRAM动物迁飞专项，由24个国家参与联合研究。利用天气雷达网对整个大陆范围内的空域进行观测，可研究空中生物迁飞的时间和空间尺度，使长期监测迁飞模式成为可能。具体来说，在不同的地理区域，可以通过天气雷达观测到每年的迁飞生物数量的变化，并将其与气候变化和其他种群数量减少的原因联系起来。因此，利用天气雷达检测并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法，其特征在于，包括：步骤一、从天气雷达的回波反射率数据中提取生物回波反射率数据；步骤二、考虑生物迁飞高度分布区间不均以及远距离处雷达波束展宽，从步骤一得到的生物回波反射率数据中去除生物所占雷达波束的照射体积比例小于设定比例部分。

【技术特征摘要】
1.一种基于天气雷达数据的迁飞生物信息监测方法，其特征在于，包括：步骤一、从天气雷达的回波反射率数据中提取生物回波反射率数据；步骤二、考虑生物迁飞高度分布区间不均以及远距离处雷达波束展宽，从步骤一得到的生物回波反射率数据中去除生物所占雷达波束的照射体积比例小于设定比例部分。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括步骤三：将步骤二得到的生物回波反射率转化为对应区域的空中迁飞生物密度，继而统计出迁飞生物的生物量，及其随时间变化的关系。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一从天气雷达的回波反射率数据中提取生物回波反射率数据是从天气雷达最低仰角扫描数据中提取。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一为：根据迁飞生物在气象雷达中呈现反射率处于一定区间、多普勒频谱宽度相对气象目标低的特征，从天气雷达的回波反射率数据中去除不符合迁飞生物特征的部分，得到生物回波反射率数据提取结果。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据迁飞生物反射率处于一定区间的特征，去除不符合迁飞生物特征的部分的实现方式为：从回波反射率数据中找到反射率小于5dBZ的低反射率区域，作为非生物回波去除；从回波反射率数据中，将设定大小的局部区域的局部平均反射率大于30dBZ的区域确定为有云区，进行形态学处理，去除有云区并平滑边缘。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述进行形态学处理，去除有云区域并平滑边缘之后，进一步根据生物迁飞在气象雷达中呈现出较大范围的特征，将连通面积小于400km2区域确定为生物的局部活动区域，去除该局部活动区域的回波反射率数据。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据多普勒频谱宽度相对气象目标较低的特征，去除不符合迁飞生物特征的部分的实现方式为：在生物回波的多普勒频谱宽度数据中找到设定局部面积内平...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡程，龙腾，崔铠，王锐，李思伟，曾涛，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11