一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，包括：1)收集雷达反射率数据及降水实况数据；2)将雷达反射率数据转换成雷达反射率三维数据，将降水实况数据转换为二维降水格点场；以雷达反射率三维数据为输入，二维降水格点场为标签制作样本集；3)搭建以雷达反射率三维数据为输入，降水估计场为输出的定量降水估计模型；4)将样本集划分成训练集、验证集和测试集，在训练集上训练模型，在验证集上进行超参数调优，在测试集上进行模型测试；5)使用任一小时内的雷达反射率三维数据作为模型输入，得到对应的降水估计场。本发明专利技术能够充分考虑垂直方向上水汽粒子的分布及演变对降水量的影响，关注三维降水云团，提高降水估计精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象学和机器学习，具体涉及一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法。

技术介绍

1、定量降水估计即根据提供的气象数据进行降水强度估计，其在气象预报、水文观测等领域发挥着重要作用。它的任务是基于气象观测数据对预报区域进行像素点级别的降水强度估计。准确的定量降水估计是降水预报业务的关键，对于预防灾害性强对流降水，减少社会及经济损失具有重大意义。

2、雷达观测数据具有时空分辨率高、信息丰富、覆盖范围广等优点，且雷达反射率的强弱与降水强度密切相关，因此雷达观测数据是定量降水估计的重要数据依据。目前主流的降水预报业务多基于两公里高度的cappi雷达反射率数据。单层的雷达反射率数据只能反映水平方向上大致的水汽粒子分布，无法反映垂直方向上水汽粒子的分布及其演变，而强对流降水的形成往往与空气强烈的垂直运动相关。因此，使用三维的雷达回波输入可以使模型更全面地获知局地的对流性天气过程，进而成为提高降水估计精度的突破口之一。

3、为进一步提高基于雷达反射率数据的降水估计水平，亟需一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，以充分利用气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

2.根据权利要求1所述的基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述S1收集的数据包括一个小时内雷达反射率数据和雷达扫描区域对应的地面雨量站的经度、纬度、小时降水量实况数据。

3.根据权利要求1所述的基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述S2将每个雷达扫描时刻的雷达反射率数据从极坐标系转换成笛卡尔直角坐标系下的雷达反射率三维数据具体为：先在水平维度使用双线性插值法将雷达基数据从极坐标系转换成笛卡尔坐标系，再在竖直维度进行插值，得到三维等距离格点场数据...

【技术特征摘要】

1.一种基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

2.根据权利要求1所述的基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述s1收集的数据包括一个小时内雷达反射率数据和雷达扫描区域对应的地面雨量站的经度、纬度、小时降水量实况数据。

3.根据权利要求1所述的基于三维雷达反射率数据的定量降水估计方法，其特征在于：所述s2将每个雷达扫描时刻的雷达反射率数据从极坐标系转换成笛卡尔直角坐标系下的雷达反射率三维数据具体为：先在水平维度使用双线性插值法将雷达基数据从极坐标系转换成笛卡尔坐标系，再在竖直维度进行插值，得到三维等距离格点场数据，水平分辨率为4km×4km，垂直分辨率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，文彦钦，王萍，张军，石家庆，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：