一种冰雹粒子识别方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种冰雹粒子识别方法和装置，该方法包括：获取降水粒子的偏振参量集合和预设温度；获取参数集合，参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及预设温度对应的子参数集；利用各个子参数集分别构建对应于偏振参量，以及对应于预设温度的T型函数，获取各自对应的降水粒子为冰雹的概率值；依据各个概率值，计算降水粒子为冰雹的概率；在概率符合预设条件时，确定所述降水粒子的类型为冰雹。本申请实施例中，通过对偏振参量的分析处理，得到降水粒子为冰雹类型的概率，实现了对降水粒子类型的识别，从而为针对冰雹制定人工作业方式提供了基础，提升了人工影响天气作业的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及粒子识别
，尤其涉及一种冰雹粒子识别方法及装置。
技术介绍
人工影响天气，是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响，实现增雨雪、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。是运用云和降水物理学原理，采用向云中撒播催化剂的方法，使某些局地天气过程朝着有利于人类的方向转化的一项科学技术措施。人工防雹中，需要了解降水云中小雨滴、大雨滴、冰晶、雪花、小冰雹、大冰雹、霰等粒子的空间分布，才能更有效的开展人工影响天气作业。在人工防雹作业时，需要知道过冰雹在空中的分布情况，才能向过冰雹集中的区域播撒催化剂，起到防雹的效果。但是，现有技术中无法准确获知降水粒子是否为冰雹类型，从而无法准确的针对冰雹制定人工作业方式，影响了人工影像天气作业的有效性。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种冰雹粒子识别方法，以提升人工影响天气作业的有效性。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种冰雹粒子识别方法，包括：获取降水粒子的偏振参量集合和预设温度，所述偏振参量集合包括：反射率、差分反射率、差分传播相移率和相关系数；；获取降水粒子类型为冰雹时对应的参数集合，所述参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及所述预设温度对应的子参数集；利用所述偏振参量对应的子参数集分别构建与所述偏振参量对应的T型函数，分别获取各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值；利用所述预设温度对应的子参数集构建所述预设温度对应的T型函数，获取所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值；依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率；在所述概率符合预设条件时，确定所述降水粒子的类型为冰雹。优选的，所述获取降水粒子的偏振参量集合包括：获取X波段双偏振雷达监测到的所述降水粒子的偏振信息，所述偏振信息中包括：原始反射率、原始差分反射率、原始差分传播相移率和原始相关系数；对所述偏振信息进行处理，包括：对所述偏振信息进行修正，包括：对所述原始差分反射率和原始相关系数进行衰减订正；对所述原始差分传播相移率进行数值拟合；将处理后的偏振信息组合成所述偏振参量集合。优选的，所述对所述偏振信息进行处理还包括：在对所述偏振信息进行修正前，还包括：对所述偏振信息进行地物杂波剔除处理。优选的，所述依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率包括：分别获取所述预设温度值以及各个偏振参量对应的权重值；计算各个权重值与其对应的概率值的乘积；将各个乘积求和，得到所述降水粒子为冰雹的概率。优选的，所述各个偏振参量对应的子参数集和预设温度对应的子参数集均包括参数：X1、X2、X3、X4，不同的降水粒子的偏振参量和预设温度对应的子参数集中参数取值不同，则T型函数为：其中，x的取值为各个偏振参量或所述预设温度值。优选的，还包括：输出所述降水粒子为冰雹的信息。一种冰雹粒子识别装置，包括：偏振参量集合及预设温度获取模块，用于获取降水粒子的偏振参量集合和预设温度，所述偏振参量集合包括：反射率、差分反射率、差分传播相移率和相关系数；；参数集合获取模块，用于获取降水粒子类型为冰雹时对应的参数集合，所述参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及所述预设温度对应的子参数集；第一概率值计算模块，用于利用所述偏振参量对应的子参数集分别构建与所述偏振参量对应的T型函数，分别获取各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值；第二概率值计算模块，用于利用所述预设温度对应的子参数集构建所述预设温度对应的T型函数，获取所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值；第三概率值计算模块，用于依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率；类型判断模块，用于在所述概率符合预设条件时，确定所述降水粒子的类型为冰雹。优选的，所述偏振参量获取模块包括：偏振信息获取单元，用于获取X波段双偏振雷达监测到的所述降水粒子的偏振信息，所述偏振信息中包括：原始反射率、原始差分反射率、原始差分传播相移率和原始相关系数；偏振信息处理单元，用于对所述偏振信息进行处理，该单元包括，修正子单元，用于对所述偏振信息进行修正，包括：对所述原始差分反射率和原始相关系数进行衰减订正；对所述原始差分传播相移率进行数值拟合；集合生成单元，用于将处理后的偏振信息组合成所述偏振参量集合。优选的，所述偏振信息处理单元还包括：地物杂波剔除单元，用于对所述偏振信息进行地物杂波剔除处理。优选的，所述第三概率值计算模块包括：权重值获取子单元，用于分别获取所述预设温度以及各个偏振参量对应的权重值；相乘子单元，用于计算各个权重值与其对应的概率值的乘积；求和子单元，用于将各个乘积求和，得到所述降水粒子为冰雹的概率。经由上述的技术方案可知，本申请实施例中，通过对偏振参量的分析处理，得到降水粒子为冰雹类型的概率，实现了对降水粒子类型的识别，从而为针对冰雹制定人工作业方式提供了基础，提升了人工影响天气作业的有效性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种冰雹粒子识别方法的流程图；图2为本申请实施例公开的又一冰雹粒子识别方法的流程图；图3为本申请实施例公开的又一冰雹粒子识别方法的流程图；图4为本申请实施例公开的冰雹粒子识别装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例公开的一种冰雹粒子识别方法流程如图1所示，包括：步骤S101：获取降水粒子的偏振参量集合及预设温度，所述偏振参量集合包括：反射率ZH、差分反射率的ZDR、差分传播相移率KDP和相关系数RHV；本实施例中的方法，在应用到具体的人工影响天气的系统中时，偏振参量可以直接通过X波段双偏振雷达获得，X波段双偏振雷达除了获得偏振参量以外，还可以获得强度、速度和谱宽等信息。各个偏振参量对应的子参数集是通过大量的对比实验数据得到的，是X波段双偏振雷达在探测不同降水粒子时，获取的各个偏振参量的值和温度值的可能波动的范围，因此，子参量集的作用是：为利用偏振参量识别不同降水粒子类型提供识别阈值。从而是的本申请公开的识别方法可以综合考虑偏振参量和温度的波动所带来的影响，进一步提升了识别结果的准确性。步骤S102：获取降水粒子类型为冰雹时对应的参数集合，所述参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及所述预设温度对应的子参数集。通常情况下，需要识别的降水粒子类型包括：毛毛雨，小雨滴、中雨滴、大雨滴、小雹、大雹、雨夹雹、霰、冰晶、雪、过冷水、地物等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰雹粒子识别方法，其特征在于，包括：获取降水粒子的偏振参量集合和预设温度，所述偏振参量集合包括：反射率、差分反射率、差分传播相移率和相关系数；获取降水粒子类型为冰雹时对应的参数集合，所述参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及所述预设温度对应的子参数集；利用所述偏振参量对应的子参数集分别构建与所述偏振参量对应的T型函数，分别获取各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值；利用所述预设温度对应的子参数集构建所述预设温度对应的T型函数，获取所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值；依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率；在所述概率符合预设条件时，确定所述降水粒子的类型为冰雹。

【技术特征摘要】
1.一种冰雹粒子识别方法，其特征在于，包括：获取降水粒子的偏振参量集合和预设温度，所述偏振参量集合包括：反射率、差分反射率、差分传播相移率和相关系数；获取降水粒子类型为冰雹时对应的参数集合，所述参数集合包含有各个偏振参量对应的子参数集，以及所述预设温度对应的子参数集；利用所述偏振参量对应的子参数集分别构建与所述偏振参量对应的T型函数，分别获取各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值；利用所述预设温度对应的子参数集构建所述预设温度对应的T型函数，获取所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值；依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率；在所述概率符合预设条件时，确定所述降水粒子的类型为冰雹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取降水粒子的偏振参量集合包括：获取X波段双偏振雷达监测到的所述降水粒子的偏振信息，所述偏振信息中包括：原始反射率、原始差分反射率、原始差分传播相移率和原始相关系数；对所述偏振信息进行处理，包括：对所述偏振信息进行修正，包括：对所述原始差分反射率和原始相关系数进行衰减订正；对所述原始差分传播相移率进行数值拟合；将处理后的偏振信息组合成所述偏振参量集合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述偏振信息进行处理还包括：在对所述偏振信息进行修正前，还包括：对所述偏振信息进行地物杂波剔除处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据所述各个偏振参量对应的，降水粒子为冰雹的概率值以及所述预设温度对应的降水粒子为冰雹的概率值，计算所述降水粒子为冰雹的概率包括：分别获取所述预设温度值以及各个偏振参量对应的权重值；计算各个权重值与其对应的概率值的乘积；将各个乘积求和，得到所述降水粒子为冰雹的概率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各个偏振参量对应的子参数集和预设温度对应的子参数集均包括参数：X1、X2、X3、X4，不同的降水粒子的偏振参量和预设温度对应的子参数集中参数取值不同，则T型函数为：T(x)=0,x<X1x-X1X2-X1,X1≤x<X21,X2≤x<X3X4-xX4-X3,X3&...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永利，丁德平，马建立，陈羿辰，秦睿，张蔷，高扬，杨帅，赵淑艳，田京文，
申请(专利权)人：北京市人工影响天气办公室，
类型：发明
国别省市：北京;11