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专利号: 2019107715012
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,包括以下步骤:S1;获取对流单体降雹偏振雷达ZDR柱的在线监测数据,在线监测数据包括ZDR柱的库数监测值、ZDR柱内ZDR的最大值监测值、ZDR柱内ZDR的最大值隶属的雷达仰角和库数;

S2;根据在线监测数据、在线监测数据的限值、在线监测数据限值的变化限值、在线监测数据限值的变化规律进行拟提出预警、提出预警、解除预警。

2.如权利要求1所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,ZDR柱的库数监测值、ZDR柱内ZDR的最大值监测值的获得方法包括:根据偏振雷达对对流单体降雹单体的探测基准值,分析差分反射率的距离-高度剖面,将高于环境0℃层的差分反射率大于等于1dB且垂直方向连续的区域识别为ZDR柱,该区域内所包含的数据量和差分反射率的最大值分别为ZDR柱的库数和ZDR柱内ZDR的最大值。

3.如权利要求2所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,预警包括根据ZDR柱的库数监测值、ZDR柱内ZDR的最大值监测值、ZDR柱的库数的限值、ZDR柱内ZDR的最大值的限值进行,具体为:当Xt≥200时,且Maxt≥2.9,冰雹云处于发展阶段,拟提出预警;

其余情况均不考虑预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数和ZDR柱内ZDR的最大值监测值,拟提出预警m个时次后,当Xt+m≥320时,且Maxt+m≥3.0,冰雹云处于成熟阶段,提出预警;

其余情况均不提出预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数和ZDR柱内ZDR的最大值监测值,提出预警n个时次后,当Xt+m+n<200时,且Maxt+m+n<2.9,冰雹云处于消散阶段,解除预警;

其余情况均不解除预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数和ZDR柱内ZDR的最大值监测值,其中Xt为t时次ZDR柱的库数监测值,Maxt为t时次ZDR柱内ZDR的最大值的监测值。

4.如权利要求2所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,预警包括根据ZDR柱的库数监测值,确定ZDR柱的库数监测值的变化规律;根据ZDR柱的库数监测值的变化规律和ZDR柱的库数的变化限值进行预警;将ZDR柱的库数监测值序列进行计算,确定监测值序列的增率;根据监测值序列的增率,进行预警。

5.如权利要求4所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,按如下公式将计算ZDR柱的库数监测值序列的增率:其中,Xt为t时次ZDR柱的库数监测值,Xt-1为前一时次ZDR柱的库数监测值,Grt为t时次ZDR柱的库数的增率。

6.如权利要求5所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,预警具体为:当Grt≥43.15%时,冰雹云处于发展阶段,拟提出预警;

其余情况均不考虑预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数监测值的增率,

拟提出预警m个时次后,当|Grt+m|≤6.96%,则提出预警;

其余情况均不提出预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数监测值的增率,

提出预警n个时次后,当Grt+m+n<0,|Grt+m+n|≥38.63%,则解除预警;

其余情况均不解除预警,继续观察下一时次ZDR柱的库数监测值的增率,

其中Grt为t时次的ZDR柱的库数监测值的增率,Grt+m为t时次之后m时次的ZDR柱的库数监测值的增率,Grt+m+n为t时次之后m+n时次的ZDR柱的库数监测值的增率。

7.如权利要求2所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,预警还包括从探空资料获取环境0℃层海拔高度,获取雷达数据分辨率、天线海拔高度;

根据ZDR柱内ZDR的最大值监测值和ZDR柱内ZDR的最大值隶属的雷达仰角和库数、环境0℃层海拔高度、雷达数据分辨率、雷达天线海拔高度,确定ZDR柱内ZDR的最大值的监测值的变化规律和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差;

预警为根据ZDR柱内ZDR的最大值的监测值的变化规律、ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差、ZDR柱内ZDR的最大值的监测值的变化限值、ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差限值提出;将ZDR柱内ZDR的最大值监测值序列进行计算,确定监测值序列的增率和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差。

8.如权利要求7所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,按如下公式将计算ZDR柱内ZDR的最大值监测值序列的增率:其中,Maxt为t时次ZDR柱内ZDR的最大值的监测值,Maxt-1为前一时次ZDR柱内ZDR的最大值的监测值,Gr1t为t时次ZDR柱内ZDR的最大值的增率。

9.如权利要求8所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,按如下公式计算ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差:其中,r为雷达分辨率,g为ZDR柱内ZDR的最大值所在库数,γ为ZDR柱内ZDR的最大值所在仰角,Ha为雷达天线的海拔高度,H0为环境0℃层的海拔高度,Hd为ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差。

10.如权利要求9所述的对流单体降雹偏振雷达ZDR柱在线监测数据预警方法,其特征在于,根据ZDR柱内ZDR的最大值监测值序列的增率和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,进行预警,具体为:当Gr1t≥35.07%时,且Hdt≥0.35,冰雹云处于发展阶段,拟提出预警;

其余情况均不考虑预警,继续观察下一时次ZDR柱内ZDR的最大值监测值的增率和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,拟提出预警m个时次后,当|Gr1t+m|≤25.1%,且Hdt+m≥1.0,则提出预警;

其余情况均不提出预警,继续观察下一时次ZDR柱内ZDR的最大值监测值的增率和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,提出预警n个时次后,当Gr1t+m+n<0,|Gr1t+m+n|≥15.71%,且Hdt+m+n<0.35,则解除预警;

其余情况均不解除预警,继续观察下一时次ZDR柱内ZDR的最大值监测值的增率和ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,其中Gr1t为t时次的ZDR柱内ZDR的最大值的增率,Gr1t+m为t时次之后m时次的ZDR柱内ZDR的最大值的增率,Gr1t+m+n为t时次之后m+n时次的ZDR柱内ZDR的最大值的增率;Hdt为t时次的ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,Hdt+m为t时次之后m时次的ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差,Hdt+m+n为t时次之后m+n时次的ZDR柱内ZDR的最大值所在高度与环境0℃层的高度差。