一种多普勒天气雷达回波图像外推方法技术

技术编号:41454586 阅读:29 留言:0更新日期:2024-05-28 20:42
本发明专利技术提出了一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,属于气象技术领域;具体步骤为:首先,将不同反射率仰角雷达图像根据雷达反演算法转换为垂直高度层的回波图像;然后,构建基于三维云结构的深度学习雷达回波外推模型,并利用回波图像进行训练;最后,针对新采集的不同高度层的雷达回波图像,输入到训练好的深度学习雷达回波外推模型中,得到未来时刻指定高度的雷达回波预测图像。本发明专利技术提出的雷达回波外推方法以及处理系统利用天气雷达扫描云的三维属性,基于不同高度雷达回波图像构建了该算法,提取历史雷达回波三维特征,能够获得更好的外推效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象,具体涉及一种多普勒天气雷达回波图像外推方法


技术介绍

1、多普勒天气雷达,是一种主动遥感的探测工具,在测量云、雨和各种强对流天气发生发展内在因素方面有重要的应用,其工作原理以多普勒效应为基础,可以测定散射体相对于雷达的速度,在一定条件下反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流情况等;这对警戒强对流天气等具有重要意义。

2、在多普勒雷达回波的外推中,传统方法包括插值、统计学方法和基于数学模型的推断;近年来,深度学习的发展为天气雷达数据的处理提供了新思路。深度学习通过神经网络模型,能够学习并理解复杂的数据模式,从而更有效地进行外推;这种方法不仅能够处理高维度的雷达数据,还能够捕捉数据中的非线性关系和时空特征。

3、深度学习在雷达数据外推中的应用通常涉及卷积神经网络(cnn)、循环神经网络(rnn)或长短时记忆网络(lstm)等网络结构。这些网络能够自动提取特征,并通过学习历史雷达观测数据中的模式,对未来状态进行准确的预测。

4、深度学习方法可以适应不同的气象条件和雷达仪器,具有较强的泛化能力;然而目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,所述不同反射率仰角的雷达回波图像θ={θ1,θ2,...,θm}通过反演算法,转化为CAPPI图像P={P1,P2,...,Pn},其中m越大代表雷达扫描仰角越大,n越大代表CAPPI图像所处高度层越高。

3.如权利要求1所述的一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,所述深度学习雷达回波外推模型,输入数据为多个高度层的CAPPI图像P={P1,P2,...,Pn},输出为单个高度层的雷达回波CAPPI图像P={Pk}(1...

【技术特征摘要】

1.一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,所述不同反射率仰角的雷达回波图像θ={θ1,θ2,...,θm}通过反演算法,转化为cappi图像p={p1,p2,...,pn},其中m越大代表雷达扫描仰角越大,n越大代表cappi图像所处高度层越高。

3.如权利要求1所述的一种多普勒天气雷达回波图像外推方法,其特征在于,所述深度学习雷达回波外推模型,输入数据为多个高度层的cappi图像p={p1,p2,...,pn},输出为单个高度层的雷达回波cappi图像p={pk}(1≤k≤n)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:高峰叶远康刘厂
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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