【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种云中气流多普勒速度确定方法及装置。
技术介绍
1、天气雷达是定量探测云中降水粒子物理性质的装置。天气雷达可通过降水云的回波强度定量探测空中一个空间体积内降水粒子的后向散射截面之和，综合反映降水粒子的大小和数浓度信息。带有多普勒功能的天气雷达还可以探测云中降水粒子的多普勒速度，即降水云各部位靠近或远离雷达的速度。
2、天气雷达探测云中降水粒子多普勒速度的技术已有数十年历史。由较低仰角的雷达波束探测获得的降水云中粒子多普勒速度被默认为近似于云中水平气流的多普勒速度，这在大部分情况下成立，但对于尺寸较大的粒子，例如直径在2cm量级甚至更大的冰雹粒子，是不成立的。
3、因此，如何有效实现对于同时含有冰雹和小雨滴的功率谱中估算出小雨滴对应的气流多普勒速度，已经成为业界亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种云中气流多普勒速度确定方法及装置，用以解决现有技术中如何有效实现对于同时含有冰雹和小雨滴的功率谱中估算出小雨滴对应的气流多普勒速度的问题。
2、本专利技术提供一种云中气流多普勒速度确定，包括如下步骤。
3、对目标云团对应距离库的雷达功率谱数据进行去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据；所述目标云团是同时包含有雨滴和冰雹的云团；
4、将去噪后的雷达功率谱数据对应的雷达功率谱密度数据进行对数转换，得到对数单位雷达功率谱密度数据；
5、根据所述对数单位雷达功率谱密度数据计算
6、根据本专利技术提供的一种云中气流多普勒速度确定方法，所述第一速度加权平均值，具体为：
7、；
8、所述第二速度加权平均值，具体为：
9、；
10、所述第三速度加权平均值，具体为：
11、；
12、其中，v是雷达功率谱的x轴上的速度数值；求和符号中的min v和max v代表x轴的左、右边界，即雷达系统的多普勒速度测量上、下限，f( v)是对数单位雷达功率谱密度数据。
13、根据本专利技术提供的一种云中气流多普勒速度确定方法，根据所述第一速度加权平均值、第二速度加权平均值和第三速度加权平均值，确定所述目标云团的云中气流多普勒速度，包括：
14、；
15、；
16、；
17、其中，c=v3，为目标云团的云中气流多普勒速度。
18、根据本专利技术提供的一种云中气流多普勒速度确定方法，所述目标云团的云中气流多普勒速度的确定方法，还包括：
19、在v1-c和v2-c不同符号的情况下，令v*=。
20、根据本专利技术提供的一种云中气流多普勒速度确定方法，对目标云团对应距离库的雷达功率谱密度数据进行去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据，包括：
21、逐个剔除各个雷达功率谱密度数据中的功率谱密度最大点，直到剩余数据的标准差和均值之比小于一定阈值，将这些剩余数据的最大值作为噪声水平；
22、将整个所述雷达功率谱密度数据减去所述噪声水平，以实现去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据。
23、根据本专利技术提供的一种云中气流多普勒速度确定方法，所述雷达功率谱数据为x轴是速度，y轴是回波的功率谱密度的一维数组。
24、本专利技术还提供一种云中气流多普勒速度确定装置，包括如下模块：
25、去噪模块，用于对目标云团对应距离库的雷达功率谱数据进行去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据；所述目标云团是同时包含有雨滴和冰雹的云团；
26、转换模块，用于将去噪后的雷达功率谱数据对应的雷达功率谱密度数据进行对数转换，得到对数单位雷达功率谱密度数据；
27、确定模块，用于根据所述对数单位雷达功率谱密度数据计算得到第一速度加权平均值、第二速度加权平均值和第三速度加权平均值，以根据所述第一速度加权平均值、第二速度加权平均值和第三速度加权平均值，确定所述目标云团的云中气流多普勒速度。
28、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述云中气流多普勒速度确定方法。
29、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述云中气流多普勒速度确定方法。
30、本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述云中气流多普勒速度确定方法。
31、本专利技术提供的云中气流多普勒速度确定方法及装置，通过对雷达功率谱数据进行去噪处理，以去除电子噪声和其他干扰，从而获得更准确的信号，去噪后的雷达功率谱密度数据通常需要进行对数转换，以改善数据的动态范围和便于后续处理，根据对数单位雷达功率谱密度数据，可以计算出第一速度加权平均值（v1）、第二速度加权平均值（v2）和第三速度加权平均值（v3）。这些加权平均值是通过考虑不同速度对应的功率谱密度来计算的，从而得到一个综合的速度值，这个值更能代表云团中气流的真实速度，通过分析v1、v2和v3，可以确定目标云团的云中气流多普勒速度，以用来推断云团的运动方向和速度，进而对云团的演变和影响进行预测。
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1.一种云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，所述第一速度加权平均值，具体为：
3.根据权利要求2所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，根据所述第一速度加权平均值、第二速度加权平均值和第三速度加权平均值，确定所述目标云团的云中气流多普勒速度，包括：
4.根据权利要求3所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，所述目标云团的云中气流多普勒速度的确定方法，还包括：
5.根据权利要求1所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，对目标云团对应距离库的雷达功率谱密度数据进行去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据，包括：
6.根据权利要求1所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，所述雷达功率谱数据为X轴是速度，Y轴是回波的功率谱密度的一维数组。
7.一种云中气流多普勒速度确定装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述云中气流多普勒速度确定方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述云中气流多普勒速度确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，所述第一速度加权平均值，具体为：
3.根据权利要求2所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，根据所述第一速度加权平均值、第二速度加权平均值和第三速度加权平均值，确定所述目标云团的云中气流多普勒速度，包括：
4.根据权利要求3所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，所述目标云团的云中气流多普勒速度的确定方法，还包括：
5.根据权利要求1所述的云中气流多普勒速度确定方法，其特征在于，对目标云团对应距离库的雷达功率谱密度数据进行去噪处理，得到去噪后的雷达功率谱密度数据，包括：
6.根据权利要求1所述的云中气...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙跃，杨慧玲，冯亮，孙继明，杨洁帆，肖辉，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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