【技术实现步骤摘要】
一种雷达定量估测降水的自动优化方法
[0001]本专利技术属于大气与环境科学
,尤其涉及种雷达定量估测降水的自动优化方法,可应用于气象与水文部门降水量估测。
技术介绍
[0002]降水是重要的天气要素之一。精确、定量地估测降水,具有十分重要的意义。利用天气雷达进行降水估测是气象及水文业务中的一个常见问题。目前雷达测量降水主要依据雷达反射率因子(回波强度)Z与地面降水强度I之间关系式,即:,式中A、b为经验系数。雷达定量估测降水准确度在很大程度上取决于Z
‑
I关系式中A、b系数的确定。
[0003]将地面站点雨量计资料和雷达观测资料进行点、面结合,通过一定的数学统计方法可以确定Z
‑
I关系,从而实现雷达降水估测。传统方法确定的经验系数一般是固定的,事实上A、b经验系数并不是固定的,随地区、季节、降水类型、与雷达中心距离等因素的变化而改变。
技术实现思路
[0004]专利技术目的:针对上述现有存在的问题和不足,本专利技术的目的是提供了一种雷达反射率资料结合地面雨量站资料定量估测降水的自动优化算法,实现了动态确定Z
‑
I关系式的最优A、b经验系数,本算法可操作性强,克服了传统雷达降水估测中A、b经验系数固定,降水估测精度很难提高的问题。
[0005]技术方案:为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:一种雷达定量估测降水的自动优化方法,包括以下步骤:步骤S1,单因素指标值的计算以雨量站距离雷达中心位置的距离或雨量站对应的雷 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种雷达定量估测降水的自动优化方法,其特征在于包括以下步骤:步骤S1,单因素指标值的计算以雨量站距离雷达中心位置的距离或雨量站对应的雷达回波强度作为目标雨量站的单因素指标,其中通过式(1)计算得到,(1)式中,为雷达的中心位置坐标,为雨量站的位置坐标,下角标表示雨量站的序号,,为雷达扫描区域内监测到降水的雨量站总数;步骤S2,降水过程类型确定设和分别为最小建模雨量站数和最大建模雨量站数,雷达扫描区域内有降水的雨量站总数为;若,降水过程为小区域降水过程,采用双站模型进行参数解算,进入步骤S3;若,降水过程为大区域降水过程,采用多站模型进行参数解算,进入步骤S4;步骤S3,小区域降水过程Z
‑
I关系模型参数解算
①
首先,将所有雨量站按其对应的雷达回波强度进行升序排序;
②
然后,按顺序从雨量站排列中选取目标雨量站,将其他雨量站作为匹配雨量站,并通过式(2)计算得到目标雨量站和匹配雨量站的双站模型经验参数和,,(2)式中,和分别为目标雨量站对应的雷达回波强度和降水强度,和分别为匹配雨量站对应的雷达回波强度和降水强度;
③
根据步骤
②
解算得到的目标雨量站与匹配雨量站计算获得的经验参数和,通过Z
‑
I关系式计算出目标雨量站和匹配雨量站外其他所有雨量站的估算降水量,并与雨
量站对应的实测雨量值比较得到降水量估算绝对误差平均值;
④
遍历所有匹配雨量站,以降水量估算绝对误差平均值最小者对应的模型参数A和b,作为目标雨量站最优模型参数;
⑤
继续选取下一个目标雨量站,并重复步骤
②
—
④
从而获得所有目标雨量站最优模型参数;步骤S4,大区域降水过程Z
‑
I关系模型参数解算
①
从雷达扫描区域内监测到的雨量站中,选取目标雨量站,其对应的单因素指标为;
②
通过式(3)计算得到目标雨量站与其他雨量站的单因素指标绝对差,(3)
③
【专利技术属性】
技术研发人员:曾燕,邱新法,朱晓晨,王勇,谢志清,韦翔鸿,刘岩,王珂清,
申请(专利权)人:南京信息工程大学,
类型:发明
国别省市:
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