相控阵天气雷达与多普勒雷达回波的对比分析

介绍相控阵天气雷达研究进展及其技术特点,并利用相控阵天气雷达和抛物面天线雷达的观测数据进行了对比分析。结果表明,相控阵天气雷达比普通雷达具有更灵活快捷的扫描能力,强度回波的分布和数值比较接近,但相控阵雷达的强回波区略强,回波细节更丰富,是探测中小尺度灾害天气系统的更理想工具。     

基于多极化机载合成孔径雷达(SAR)数据的水稻识别

基于多极化(HH/HV/VH/VV)机载合成孔径雷达(SAR)数据,分析水稻和典型地物在不同极化方式上的响应特征及其差异,并根据水稻的极化响应特征进行识别.结果表明:水稻在不同极化方式上的响应差异比较大,而且水稻在水平极化(HH)和垂直极化(VV)上的差异明显高于其他地物;基于这一特点,利用水平极化和垂直极化的比值〈HH〉/〈VV〉提取水稻信息,取得了较好的效果,水稻识别精度可以达到90%以上;对增强水稻信息的图像进行自动分类,分类结果表明不同生长期的水稻能够得到一定程度的区分.     

通辽市新一代天气雷达一次强度定标分析

为保证新一代天气雷达定量探测降水回波的准确性,应定期对CINRAD的回波强度进行定标。概述了新一代天气雷达定标原理、定标方法,以及一次定标结果,以供其他雷达台站同行参考。     

一次局地热对流降水天气分析

利用自动站温度和降水资料,分析了2009年8月3日营口东部山区发生午后局地热对流天气的温度特征及其产生的背景条件;并利用多普勒雷达资料产品分析了其对这次午后热对流降水的监测和预测能力。结果表明,由于营口地形是西低东高,且中东部地区有较高的植被覆盖率,所以当营口东部山区处于高压控制时,白天强烈的非均匀地表加热导致较高的午后地表温度以及地表温度与气温的巨大温差,是形成午后局地热对流降水的必要条件。多普勒天气雷达产品对午后局地热对流降水有很好的监测和预测能力,对未来半小时内的降水量估计有一定的指导作用。     

陕西省地形起伏度最佳计算单元研究

[目的]确定陕西省地形起伏度最佳计算单元,分析地形起伏度的空间分布规律,为地貌类型划分提供基础数据。[方法]以陕西省90 m×90 m的航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)数字高程模型(DEM)数据为基础,首先利用邻域统计分析法〔矩形邻域选取2×2,3×3,4×4,…,35×35共34个不同大小的邻域窗口,圆形邻域窗口选取20个(邻域半径R为2~21)〕对陕西省地形起伏度进行提取,然后统计不同矩形窗口和圆形窗口下的各种地形起伏度类型所占面积比例,接着运用均值变点分析法计算最佳计算单元,最后完成陕西省地形起伏度分级图的绘制,并对地形起伏度特征进行分析。[结果]不同地形起伏度类型所占面积比例的变化各有不同。按矩形邻域计算的地形起伏度最佳计算单元为12×12,对应面积为898 704m2,按圆形邻域计算的地形起伏度最佳计算单元为R=8,对应面积为1 254 191.4m2,这说明在使用邻域分析法提取地形起伏度时,采用圆形邻域有别于采用矩形邻域。陕西省地形总体较平缓,主要以小起伏、中起伏为主。[结论]简单实用的均值变点分析法,是确定最佳计算单元的一种较为理想的方法。     

一次稳定天气系统下气溶胶沉降过程分析

选取天津地区春末夏初一次空气污染过程,利用安徽光机所研制的Mie散射激光雷达探测资料,结合微波辐射计、地面气象观测数据对天津地区大气气溶胶垂直分布情况进行了研究,并对当时的气象条件及大气边界层逆温特征进行了分析。结果表明,大气气溶胶的沉降过程与能见度的变化具有一定的相关性,在一次连续的观测过程中监测到大气气溶胶随时间有一个明显的沉降过程。气溶胶层层顶下降1 km,当日能见度在相同时段里明显降低,说明气溶胶的沉降对能见度产生了一定的影响。由于逆温层I的存在抑制了大气的垂直运动,逆温层II异常稳定,在较长的时间内未发生明显的变化。天津地区此次空气污染过程中污染物主要为外源性输送。     

2013年山西5次典型强对流天气分析

为了更好地为农业生产预防冰雹、减少灾害损失提供有效的气象预报服务,本研究利用多种气象观测资料,对2013年5次典型强对流天气进行了综合分析。结果表明：（1）冰雹发生在高能、高湿以及较强抬升条件的有利天气背景下,大尺度强迫抬升、低层中尺度露点锋和地面辐合线是强对流天气的重要触发机制。（2）冰雹极易发生在午后SI明显减小,Ki指数、500 hPa与850 hPa温差以及CAPE明显增大,同时垂直风切变较大、0℃和-20℃层高度分别在600 hPa和400 hPa左右的情况下,湿度条件较好时会伴随短时强降水天气,强气流控制下常伴随雷暴大风。（3）冰雹常出现在对流云团成熟时、TBB等值线梯度最大值东南侧,且组合反射率因子强度＞55 dBZ的对流单体内。（4）地面温度异常变化、气压梯度较大、风向顺时针旋转及风速极值同时出现可视为强对流天气发生前的一种信号。     

CINRAD/SC多普勒天气雷达强度定标方法探究

为了提高雷达业务运行质量,对CINRAD/SC型号雷达原有的标定方法新引入天馈线衰减测量,并且给出合理的该型号雷达标定步骤,从而提高该型号雷达定标质量。利用信号源与功率计分别对雷达发射和接收部分进行衰减测量,给出了测量位置和测量方法;结合雷达方程和雷达工作原理,探讨出合理的该型号雷达标定方法。结合成都雷达站性能指标,分析了主要雷达参数性能对雷达回波强度的影响程度,最后给出了采用该定标方法前后的回波图对比。结果表明,采用此方法可以有效完成对雷达的标定,提高雷达定标质量。     

紫金山国家森林公园全极化雷达图像分类比较

全极化雷达图像的最大优点是能够获取目标的全极化散射特征,从而使其在地表植被的分类和森林参数反演中具有较大的应用价值。以紫金山国家森林公园为研究对象,2011年的全极化雷达数据、典型地类野外调查数据为主要信息源,在PAULI、 SINCLAIR、 CLOUDE-POTTIER、 FREEDMAN-DURDEN四种目标特征值分解基础上,采用最大似然、支持向量机、神经元网络和随机森林4种方法进行监督分类。结果表明,5种组合中12个特征值组成的特征图像的最大似然分类的精度最高,总体分类精度为58.20%, CLOUDE-POTTIER、 FREEDMAN-DURDEN 总体分类精度较低,分别为51.86%、52.36%;4种分类方法中,12个特征值组合的图像的随机森林分类方法的总体分类精度最高,总体分类精度为74.29%,神经元网络的分类精度较低,总体分类精度为56.98%;6种地类中,针叶林、阔叶林和建筑的分类精度较高,草地、水体和裸地的分类精度较低。     

平面分层媒质中浅层埋入体的脉冲电磁散射

应用稳定的双共轭梯度-快速傅立叶变换(BCGS-FFT)方法,分析了两媒质半空间和三分层媒质中浅层埋入体的脉冲电磁散射.由于FFT及快速迭代算法的运用,相对于传统的矩量法而言大大降低了计算时间和内存需求,使得算法能够用于解决平面分层背景下大尺度电磁散射问题.数值验算的结果反映了媒质的构造特征及目标的相对位置,显示出算法的有效性,为浅层埋入目标相控阵探地雷达的实现奠定了一定的理论基础.