【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星对流初生产品评估，具体为一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法。
技术介绍
1、强对流天气是一种突发性强、破坏力大的局地灾害性天气，容易造成群死群伤，是天气预报业务中最重要的预报内容之一。对强对流天气进行及时监测和准确预报可减少其带来的巨大损失。对流初生是强对流天气开始活动的标志，准确检测对流初生是提高局地强对流天气预警水平的关键所在。由于卫星资料覆盖范围广、时空分辨率高等特点，比雷达更早检测到对流初生，大幅提高预警时效，有助于提升对流初生的预报准确性和时效性；
2、目前对静止卫星对流初生产品的检验和评估主要还是主观性的，缺乏客观全面的评估方法，不能满足实际应用需求；
3、由于对流初生的突发性、变化快和卫星资料的不连续性，现有对对流初生产品的评估主要停留在主观检验，缺乏可行、公认、易操作的客观方法，目前针对几次个例，使用雷达数据获得对流初生实况，然后根据卫星反演的云导风的方向推算对流初生可能出现的区域，若此区域内有卫星对流初生产品，则判为正确；
4、此方法没考虑到云团发生分裂和合并情况，且在少云或无云时，卫星云导风无法反演计算，缺少资料，从而不能进行评价对流初生产品；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有方法没考虑到云团发生分裂和合并情况，且在少云
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，包括如下步骤：
3、步骤a：识别多普勒雷达资料中的积云：从天气雷达拼图系统中获取组网质量控制后的高时空分辨率雷达组合反射率数据，再从雷达组合反射率数据中识别并标记积云区域，积云区域为对流区域；
4、步骤b：利用面积重叠法识别出雷达对流初生事件：将预处理好的雷达反射率数据中标记的对流区域对应的格点组成八连通区域作为一个研究对象，基于面向目标的思想，将一个对流区域作为一个样本；
5、步骤c：卫星对流初生产品预处理：使用python提取对流初生产品数据，并进行几何位置校正、数据质量控制，最后生成二进制数据，构建卫星对流初生数据集；
6、步骤d：使用邻域法，基于面向目标区域的思想，计算卫星对流初生事件的正确预报、空报、漏报事件；
7、步骤e：计算得出对流初生的检验指数和时间提前量：基于卫星对流初生产品和雷达对流初生事件，以雷达对流初生为实况，采用面向对流初生区域的邻域法，计算卫星对流初生的命中率pod、空报率far、检验指数和时间提前量ts，公式如下：
8、
9、其中hit为卫星正确预报的对流初生区域数量，false为卫星空报的对流初生区域数量，failure为卫星漏报的对流初生区域数量。
10、优选的，雷达组合反射率数据中识别并标记积云区域包括如下步骤：
11、s1：进行插值：采用平均值法把雷达组合反射率数据插值成0.04°×0.04°分辨率的经纬度网格数据；
12、s2：进行0/1转换：以35dbz作为对流强度的判别阈值，反射率值≥35dbz的区域为对流区域，替换成数值1，反射率值＜35dbz的区域为非积云，转换为数值0；
13、s3：进行数据质量控制，避免孤立噪声强回波的干扰，在识别对流初生之前，过滤掉面积较小的积云区域，剔除≤3个像元的已经识别出的积云区域。
14、优选的，利用面积重叠法识别出雷达对流初生事件包括如下步骤：
15、e1：读取当前时次和上一个时次的雷达反射率数据，并使用邻域法分别识别出两个时次的对流区域，即标记值为1，由八个方向上空间连通的对流格点构成的区域；
16、e2：再使用面积重叠法对云团进行追踪，剔除由上一时刻云团平移或发展而来的对流事件，仅提取当前时刻生成的对流事件，即为对流初生，并设为一个雷达对流初生实况样本；
17、e3：构建雷达对流初生数据库：
18、z_rada_c_babj_yyyymmddhhmmss_p_dor_achn_cref_yyyymmdd_hhmmss.da t,为dat格式文件，进行数据命名，为后续开展卫星对流初生产品评估提供实况数据集。
19、优选的，所述数据命名形式为：
20、yyyymmddhhmmss：产品生成时间，年月日时分秒,均为世界时；
21、achn：区域号，全国区域为achn；
22、cref：雷达产品类型简写，cref为雷达组合反射率；
23、yyyymmdd_hhmmss：资料观测时间，年月日_时分秒；
24、dat：文件扩展名。
25、优选的，几何位置校正包括如下步骤：
26、n1：根据行列号和经纬度查找表，若风云四号b星的经纬度数据并未被整合到l1数据集中,需要从国家卫星气象中心网站下载原始格式的经纬度文件；
27、n2：对于不同分辨率所对应不同的经纬度文件，0.04°×0.04°分辨率对应的经纬度文件为fy4b-_disk_1050e_geo_nom_lut_20240227000000_4000m_v0001.raw，网格大小为2748×2748，该文件是具有地理位置坐标信息的二维图像文件，与校正图像的像素一一对应；
28、n3：对n2中的数据文件先从北向南按行或从西向东填写，每个数据存放的是相应的纬度和经度；每个像元根据所在图像中的行号、列号找到对应的经纬度信息，实现精确定位。
29、优选的，所述数据质量控制具体为剔除≤3个像元的对流初生事件。
30、优选的，计算卫星对流初生事件的正确预报、空报、漏报事件包括如下步骤：
31、m1：采用接近原则对两者时间分辨率进行匹配，基于卫星对流初生产品，使用雷达资料建立的对流初生作为实况，与前后2h逐个时次的雷达对流初生产品进行对比检验，计算出卫星对流初生产品的时间提前量；
32、m2：基于面向目标的思想，将一个对流初生区域作为一个样本，判定正确预报、漏报和空报，空报结果最后生成；
33、m3：对卫星对流初生时间提前量的进行确定：在预报时效内，以卫星对流初生预报正确与初始卫星对流初生之间的时间差值，为预报时间提前量，且之后的时次不用检验。
34、优选的，判定正确预报、漏报和空报的方法为：当卫星对流初生区域与雷达对流初生区域重叠或相邻格点小于30，则认为是正确预报；当卫星对流初生区域与雷达对流初生区域所有时刻均不相邻，则认为是漏报；当时段内所有时次，卫星对流初生区域与所有雷达对流初生区域均不相邻，则认为是空报。
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：雷达组合反射率数据中识别并标记积云区域包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：利用面积重叠法识别出雷达对流初生事件包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：所述数据命名形式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：几何位置校正包括如下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：所述数据质量控制具体为剔除≤3个像元的对流初生事件。
7.根据权利要求1所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：计算卫星对流初生事件的正确预报、空报、漏报事件包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于多普勒雷
...【技术特征摘要】
1.一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：雷达组合反射率数据中识别并标记积云区域包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：利用面积重叠法识别出雷达对流初生事件包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：所述数据命名形式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于多普勒雷达的静止卫星对流初生产品评估方法，其特征在于：几何位置校正包括如下步骤：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，青泉，师锐，丛芳，张利红，曹萍萍，王佳津，袁本荷，
申请(专利权)人：四川省气象台，
类型：发明
国别省市：
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