黄河三花区间天气雷达测雨技术应用研究

采用改进窗概率配对方法以及自适应卡尔曼滤波和变分联合的方法分别对郑州和三门峡两部新一代多普勒天气雷达观测资料以及地面自动雨量站资料进行了降水反演和评估,并实现了两部雷达降水反演的拼图.评估结果表明在雷达测雨中,利用改进窗概率配对方法确定的Z-R关系反演的雷达测雨精度要优于目前国内业务雷达采用的经验关系式,而且经过自适应卡尔曼滤波和变分联合处理之后,既保持了雷达观测降水的空间分布特征,也显著提高了雷达测雨的精度.     

双线偏振天气雷达系统的研制与应用

雷达是测云识天的千里眼,八十年代国际气象界积极发展的双线偏振雷达更是匠心独具、效力倍增。本成果系把国产5厘米波长常规雷达成功地改装为我国气象界第一部高速脉间转换双线偏振雷达系统,填补了国内研究空白,在探测理论和雷达技术上达到国际八十年代先进水平,受到国内外同行的充分重视与肯定,并于1990年荣获中国科学院科技进步二等奖。为促进国际交流与合作,国家科委在1989年底曾拍制介绍本成果的录像片。     

基于分布式水文模拟的三峡区间洪水预报(Ⅱ)——雷达测雨应用

降雨时空分布信息缺失是影响洪水预报精度的一个重要因素,尤其是雨量站点稀疏的山区,站点观测的降雨信息难以充分地表征山区降雨的空间差异.本文针对长江三峡区间,利用雨量站点观测值来校准雷达测雨数据,并作为分布式水文模型的降雨输入,借助水文模拟结果综合评价雷达测雨数据的适用性.两个示例小流域的研究结果表明:相对于雨量站而言,雷达估测的降雨信息更能体现降雨的空间变化,它与分布式水文模型相结合,是提高洪水预报精度的有效途径.     

高精度降雨雷达设备在局地暴雨监测中的应用

高精度降雨监测雷达设备为获取精细化的流域面雨量信息提供了高新技术设备解决方案。其方法是利用物体对电磁波的散射作用来对面降雨量进行监测。对其组成和应用效果做出初步探讨,给出一个用常规雨量计所得到的累积降水量与测雨雷达收集得到的降水量比较,对雨量计算中各类方法的优缺点进行应用分析,总结技术应用成果并辅以案例说明。高精度降雨雷达设备以较高的时空分辨率,获取较大面积的测量数据,并能迅速更新降水的三维结构,将逐步成为广泛应用的高新技术设备。     

探地雷达在城市道路无损检测中的几个要点分析

针对探地雷达在城市道路检测中存在的具体问题,介绍探地雷达天线中心频率、测线布设、测线定位、测试速率、电磁波传播速度等几个技术要点,最大程度地获取目标体的“第一手”有效资料,重点分析了各因素对测试效果的影响程度。结合工程实例,提出选取合适的天线中心频率,确定在最佳组合参数条件下进行探测的重要,有效指导道路检测,为道路后期治理和施工提供科学依据。     

天线阵技术探测地下PVC管

结合用探地雷达的天线阵技术探测地下PVC管的成功实例,介绍了天线阵技术的原理、方法以及效果.天线阵技术沿测线一次扫描就能得到4张不同深度的雷达图像,并实现了对同一深度目标体不同频率、不同角度的探测,大大提高了探测的精度和效率.     

干涉雷达遥感技术及其在地学信息提取中的应用

干涉雷达遥感技术是一种用于测量高程、地面位移和地表变化的全新技术。它利用合成孔径雷达回波的相位信息，通过对同一地区进行的至少两次满足干涉条件的观测，获取其干涉相位和干涉图，进而获取DEM或进行差分处理。文章详细介绍了干涉雷达技术原理，讨论干涉雷达处理的基本条件，分析基线、时间对干涉雷达处理的影响以及干涉雷达技术的误差考虑，并按步骤介绍了干涉雷达技术在地学信息提取中的一个应用－－DEM提取。     

雷达识别冰雹方法的进展

回顾了用气象雷达识别冰雹云方法的进展情况，介绍了双波长雷达、园偏振雷达，特别是双线偏振雷达在研究云体中降水粒子相态方面的原理及部分观测结果。     

毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望

云在大气的能量分配、辐射传输,尤其是水循环系统中有不可忽视的作用。云探测对云物理、人工影响天气、气候变化和航空航天等领域有重要意义,是大气科学研究的热点之一。尽管目前已经发展了很多种遥感设备对云进行观测(如激光雷达、卫星、云幂仪等),但这些设备无法得到高时空分辨率的云水平和垂直结构,而毫米波雷达是云三维精细结构探测的重要工具。由于毫米波雷达具有更接近小粒子尺度的短波长,因此更适合用来探测弱云,同时毫米波雷达也存在衰减严重的缺点。介绍了毫米波雷达的特点以及其探测小粒子的优势;对比分析了其与新一代多普勒天气雷达、晴空风廓线雷达的差异,得出：毫米波雷达具有高时空分辨率,能够更精确地反映云的垂直和水平结构,比普通天气雷达更适合监测云的变化。概括了国内外毫米波测云雷达的发展现状以及在云物理研究方面的情况,并展望了国内毫米波雷达未来研究的方向。     

地质雷达应用于探测拱桥，空洞的效果验证

运用地质雷达探测了一个拱桥和一个空洞,通过探测结果和被探体的实际揭露情况比较得出,雷达剖面图像的解释结果与被探体的实际剖面形态类似,水平误差取决于探测物理点点间距,深度误差仅±0.05m.     

基于水文模型的雷达监测降雨量误差传递研究

基于多普勒雷达和相应的雨量计资料,利用卡尔曼滤波校准法对分组Z~I关系估算的雷达降雨进行同化,结合新安江模型,提出采用增长模繁殖法对雷达监测降雨量资料进行扰动,定量分析了模型输入误差对径流模拟的影响。经过湖北省白莲河流域的实际应用研究表明,卡尔曼滤波校准法估算降水量的精度比Z~I关系法有了明显的提高,其相应的洪水预报效果也都优于Z~I关系;提出的增长模繁殖法对雷达监测降雨量资料产生的扰动输入误差在经过模型的传递后有增大的趋势。     

Analysis of the 1 November 2015 heavy rainfall episode in Algarve by using weather radar and rain gauge data

The trigger for the study presented in this paper was the extreme rain event of 1 November 2015 in Algarve region. The main objective was the analysis and improvement of the precipitation field using a radar–rain gauge merging method. Ordinary kriging with radar-based error correction has been applied to hourly values of precipitation from both sensors. The merging technique allowed keeping the better radar spatial pattern, being the respective estimates corrected by the rain gauges observations. The procedure led to a reduction in the errors of the precipitation estimates, evaluated by cross-validation, when compared to univariate interpolation of rain gauge observation or radar rain product. Finally, some discussion is also added on the problematic of flooding in urban areas, especially those with absent or deficient urban planning.     

Analysis of the 1 November 2015 heavy rainfall episode in Algarve by using weather radar and rain gauge data

The trigger for the study presented in this paper was the extreme rain event of 1 November 2015 in Algarve region. The main objective was the analysis and improvement of the precipitation field using a radar–rain gauge merging method. Ordinary kriging with radar-based error correction has been applied to hourly values of precipitation from both sensors. The merging technique allowed keeping the better radar spatial pattern, being the respective estimates corrected by the rain gauges observations. The procedure led to a reduction in the errors of the precipitation estimates, evaluated by cross-validation, when compared to univariate interpolation of rain gauge observation or radar rain product. Finally, some discussion is also added on the problematic of flooding in urban areas, especially those with absent or deficient urban planning.

     

探地雷达在隧道衬砌混凝土质量检测中的应用

简要介绍了应用探地雷达对隧道衬砌混凝土质量进行检测的方法、原理及其实际应用效果。测试结果表明,探地雷达能及时、快速地发现衬砌混凝土的质量问题,为工程质检和评价提供依据,是一种能很好地对衬砌混凝土的质量进行检测的无损检测方法。     

探地雷达数据的S变换时频分析

S变换自问世以来,凭借其优越性已经被广泛地应用于数字信号处理中。对模拟的探地雷达数据和实测的探地雷达数据进行S变换时频分析。其中探地雷达数据的模拟采用时域有限差分法,地电模型为层状介质,通过S变换时频分析,可以更有效地区分薄层状介质。对实测的探地雷达数据进行S变换时频分析,去除了部分噪音干扰,突出有效信号,图像更直观,易于图像的解译。     

基于钻孔雷达的透明工作面构建方法

煤岩界面的高精度探测是构建智能开采三维地质模型的关键难点。提出利用煤矿井下顺层孔实施单孔反射雷达,联合多孔探测结果构建区域煤岩界面地质模型实现透明工作面的方法。对单孔雷达数据,利用巷道波同相轴斜率计算煤层雷达波速度,采用空间约束偏移成像实现煤层顶/底板反射界面精准归位。形成3种匹配实际开采的透明工作面构建模式:回采前长钻孔模式、回采中短钻孔模式和联合模式。在山西某矿31004工作面对回采中短钻孔模式进行试验性应用,基于钻孔雷达构建的工作面地质模型与原始地质模型相比,局部信息刻画更精细,顶、底界面及煤厚与实际数据误差分别小于0.57、0.54、0.30 m。结果表明:钻孔雷达能高精度探测煤厚与顶、底界面,可实现透明工作面的构建。      

基于数字图像分割法的跨孔雷达走时层析成像

跨孔雷达走时层析成像主要利用雷达波的走时进行反演,走时提取的正确与否将直接影响到层析成像的效果。数字图像分割法基于凸集投影（POCS）方法,使用能量比彩色图像分割技术准确提取走时。数字图像分割法提取走时首先应用在折射地震波的数据处理中。笔者首次将数字图像分割法提取走时的方法应用到跨孔雷达走时层析成像中,使用迭代线性反演算法重建了雷达波速度场。反演过程中,使用最小二乘QR分解法（LSQR）求解线性方程组,利用弯曲射线追踪技术构建雅可比矩阵,走时的计算值则由多模板快速推进算法（MSFM）得到。为了验证数字图像分割法在走时层析成像中的效果,使用一组合成数据及一组实测数据分别对比了基于数字图像分割法和基于传统能量比法获得的层析成像反演结果。对比结果表明,使用数字图像分割法得到的层析成像结果更为精确,误差更小,能为判断地下雷达波速度场提供更为有力的帮助。     

成像雷达干涉测量数据相关性与干旱-半干旱地区地表类型特征的关系

利用欧洲资源卫星1号和2号获取的重轨干涉测量雷达数据，首先进行干涉测量数据相关性估测，并结合干涉测量数据的振幅信息，开展新疆喀什试验区地表土地类型的识别与分类，区分和识别出裸土、盐碱地、灌丛、裸岩/戈壁、沼泽和水体 6类土地类型。最后通过对不同土地类型的后向散射特性和相关性的分析，探讨了干涉测量数据相关性与干旱-半干旱地区地表特征的关系。     

Quantification of the relation between surface morphodynamics and subsurface sedimentological product in sandy braided rivers

This study uses digital elevation models and ground‐penetrating radar to quantify the relation between the surface morphodynamics and subsurface sedimentology in the sandy braided South Saskatchewan River, Canada. A unique aspect of the methodology is that both digital elevation model and ground‐penetrating radar data were collected from the same locations in 2004, 2005, 2006 and 2007, thus enabling the surface morphodynamics to be tied explicitly to the associated evolving depositional product. The occurrence of a large flood in 2005 also allowed the influence of discharge to be assessed with respect to the process–product relationship. The data demonstrate that the morphology of the study reach evolved even during modest discharges, but more extensive erosion was caused by the large flood. In addition, the study reach was dominated by compound bars before the flood, but switched to being dominated by unit bars during and after the flood. The extent to which the subsurface deposits (the ‘product’) were modified by the surface morphodynamics (the ‘process’) was quantified using the changes in radar‐facies recorded in sequential ground‐penetrating radar surveys. These surveys reveal that during the large flood there was an increase in the proportion of facies associated with bar margin accretion and larger dunes. In subsequent years, these facies became truncated and replaced with facies associated with smaller dune sets. This analysis shows that unit bars generally become truncated more laterally than vertically and, thus, they lose the high‐angle bar margin deposits and smaller scale bar‐top deposits. In general, the only fragments that remain of the unit bars are dune sets, thus making identification of the original unit barform problematic. This novel data set has implications for what may ultimately become preserved in the rock record.