一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于Barnes空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法


[0001]本专利技术涉及大气科学
，具体为一种基于
Barnes
空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法
。

技术介绍

[0002]多普勒天气雷达不仅可以探测云雨的强度，还可以通过多普勒效应测定云雨相对于雷达的移动速度
(
雷达速度
)
，有着“超级千里眼”之称
。
多普勒天气雷达的探测资料具有很高的时空分辨率和精准度，在中尺度气象业务和研究中具有其他观测资料无可比拟的优势
。
然而，受到发射波波长和脉冲重复频率的限制，多普勒天气雷达能探测到的最大速度
V
N
是有限的，当云团相对于雷达的真实移动速度
V
r
大于这个最大可探测速度后，雷达观测到的速度
V
o
将出现速度折叠
(
模糊
)
，即
V
o
＝
V
r
+2nV
N...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
Barnes
空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于，具体包括以下步骤：获取雷达探测到的不同仰角层的极坐标格式的雷达径向速度，将极坐标格式的雷达径向速度插值至经纬网格上，以获得经纬网格各个网格点的雷达径向速度；根据经纬网格各个网格点的雷达径向速度找出速度模糊区的水平尺度，将速度模糊区的水平尺度带入
Barnes
空间滤波的响应函数，再根据
Barnes
空间滤波的响应函数筛选出目标滤波参数，所述目标滤波参数使得
Barnes
滤波器能滤掉模糊速度区水平尺度以下的信号，而保留模糊速度区水平尺度以上的信号，其中
Barnes
空间滤波的响应函数为
R1＝
exp(
‑4π2C0/L2)(1+exp(
‑4π2C0/L2)
G
‑1‑
exp(
‑4π2C0/L2)
G
)
，
G
为常数，
C0为滤波参数，
L
为速度模糊区的水平尺度；根据筛选出的目标滤波参数，将经纬网格中的雷达径向速度
F(x
k
,y
k
)
带入以获得经纬网格各个网格点初始滤波后的雷达径向速度
F0(x,y)
；其中
M
表示点
(x,y)
周围预设距离内的格点总数，
C
为目标滤波参数；将初始滤波后的雷达径向速度
F0(x,y)
带入以获得经纬网格各个网格点二次滤波后的雷达径向速度
F1(x,y)
，其中
r
k
为点
(x,y)
至点
(x
k
,y
k
)
之间的距离，由球面两点距离公式计算得到；将经纬网格各个网格点二次滤波后的雷达径向速度
F1(x,y)
作为参考速度，对观测的经纬网格各个网格点的雷达径向速度数据进行退模糊处理
。2.
根据权利要求1所述的一种基于
Barnes
空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于，所述获取雷达探测到的不同仰角层的极坐标格式的雷达径向速度，将极坐标格式的雷达径向速度插值至经纬网格上，以获得经纬网格各个网格点的雷达径向速度数据的步骤具体包括：对雷达探测到的数据进行处理，获取雷达探测到的不同仰角层的极坐标格式的雷达径向速度
、
雷达波束方位角和雷达波束的斜距；根据雷达波束方位角和雷达波束的斜距，计算出每个雷达波束的水平距离，根据雷达波束的水平距离和雷达波束的方位角，利用临近插值法将极坐标格式的雷达径向速度插值至经纬网格上，以获得经纬网格各个网格点的雷达径向速度数据
。3.
根据权利要求2所述的一种基于
Barnes
空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于，所述根据雷达波束方位角和雷达波束的斜距，计算出每个雷达波束的水平距离的步骤具体包括：根据雷达波束水平距离计算公式计算出每个雷达波束的水平距离
r
，其中地球有效半径
R
W
为
4/3
倍地球半径，
R
为雷达波束的斜距，
h
为雷达站的海拔高度，
θ
为雷达波束的方位角
。
4.
根据权利要求1所述的一种基于
Barnes
空间滤波的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于：所述将经纬网格各个网格点二次滤波后的雷达径向速度
F1(x,y)
作为参考速度，对观测到的经纬网格各个网格点的雷达径向速度数据进行退模糊处理的步骤具体包括：将获得的二次滤波后的雷达径向速度
F1(x,y)
赋为参考速度
V
ref
(x,y)
，并与观测的经纬网格各个网格点的雷达径向速度
V
o
(x,y)
进行比较，若点
(x,y)
处满足
|V
o
(x,y)
‑
V
ref
(x,y)|<0.8V
N
，则点
(x,y)
处的雷达径向速度为非模糊速度，无需退模糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海波，张婉怡，吴珊珊，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：