基于SRTM数据的广东新一代天气雷达覆盖研究

本文利用SRTM3高分辨率的数字高程模型（DEM）对广东省已建成的12部新一代天气雷达分别进行地形阻挡分析。结果表明,在低仰角（0.5°）的观测结果中,韶关、连州以及肇庆雷达受地形阻挡较严重,深圳、阳江、梅州和汕尾的雷达也有大面积阻挡区域,其余雷达的覆盖效果均很好。随着扫描仰角的抬高,地形对雷达波束的阻挡有所减弱。从第4个仰角 （3.4°）开始,所有雷达均无地形阻挡。在海拔5 km范围内12部雷达可以完全覆盖广东全省,大部分地区至少有4部雷达重叠。离地3 km和海拔3 km的雷达覆盖情况均显示,除广东省北部和西北部极少部分地区没有雷达覆盖外,大部分地区均有2部以上雷达覆盖,珠江三角洲入海口一带甚至有4~6部雷达重叠。在离地2 km范围内,广东省雷达组网能够有效覆盖广东省大部分区域。在离地1 km范围内,广东省北部和西北部雷达覆盖效果不太理想,存在较大的空白区。在离地高度2 km和海拔高度3 km以上,雷达组网基本可以覆盖广东全境,因此可以认为广东省雷达的总体布局较好。     

相控阵天气雷达探测性能分析

为检验新型C波段相控阵天气雷达进行探测性能,根据外场试验数据,分析了雷达探测主要参数对相控阵天气雷达探测效果的影响,探讨了相控阵天气雷达与多普勒天气雷达回波数据存在的差异。结果表明:相控阵天气雷达低层仰角采用Split cut方案进行探测,可改善探测能力和径向速度模糊的问题。晴空条件下,增加相控阵雷达脉冲宽度、脉冲积累数,降低天线转速可以明显提高弱回波数据采样质量。相控阵天气雷达整体探测采样率不及多普勒雷达,对弱回波探测能力不佳,其主要采样数据集中在中值和大值区,弱回波区采样数较少,需改进相控阵天气雷达弱回波探测的能力。     

探地雷达在探测岩溶中的应用

介绍了探地雷达的基本原理，总结出雷达波在不同介质中的传播特性。并通过工程实例证明了探地雷达探测岩溶的可行性和有效性。     

杂波图控制的气象雷达地物杂波抑制器

本文提出在非相参地物杂波抑制器上加装地物杂波图,在杂波区能更有效地抑制地物杂波,提取气象信息,杂波区外则不进行地物杂波抑制处理,即无地物杂波处理损失,这就改善了气象雷达地物杂波抑制的性能。 首先对我们研制的地物杂波抑制器现存的问题进行分析,然后简述杂波图控制的地物杂波抑制器的原理和绘出杂波范围0至100公里,方位分辨率0.7度,距离分辨率1公里的雷达杂波图系统的硬件设计,最后给出713雷达的整机实验结果。     

雷达风矢产品性能对比分析

在对比风廓线雷达和多普勒雷达风廓线产品两种雷达风矢产品的探测原理和产品性能的基础上,对两种雷达风矢产品在不同天气状况下的探测资料进行了对比,并寻找两者在不同天气状况下的异同点。结果表明:两种雷达风矢产品都可以获得时间分辨率较高的风矢变化过程资料,并且两者对确定低空急流、垂直风切变、涡度、冷暖平流等都有重要帮助。晴天和大降水情况下,两者差别较小,可信度较高。在小降水和系统过境时,两者差别较大,需要验证以后才可使用其所得数据。     

毫米波云雷达反演层云微物理参数的个例试验

为了研究层状云微物理性质,了解层云粒子分布特征,通过毫米波雷达收集的功率谱数据估算层状云中的空气湍流谱宽值,并利用雷达回波强度、多普勒速度、速度谱宽及湍流谱宽值得到层状云微物理参数反演公式。将反演得到的反射率谱与毫米波雷达实测反射率谱进行对比,发现反演的反射率谱与雷达实测反射率谱比较类似,结果验证了反演方法的合理性。研究结果表明,层云反演方法能够比较准确的反演层云微物理参数,反演结果对了解层状云微物理性质与分布特征具有一定的参考意义。     

新一代天气雷达(CINRAD)体扫模式起始仰角探讨

CINRAD所采用的各种体扫模式(VCP)均以仰角0.5°为起始进行扫描,通过分析雷达发射波束宽度、地物杂波对产品影响、雷达测量低仰角回波的重要性等因素,提出了CINRAD在低仰角观测时选取低仰角的原则,以及低仰角观测时应注意的问题.     

从卫星雷达提取地面高程信息的原理与应用

综述各种从卫星雷达影像提取地面高程信息的基本原理及其处理流程。首先分析雷达测量的特征及其与一般航测遥感的基本差别，随着着重介绍了从单幅雷达影像和各种干涉模式下的雷达影像提取地面高程信息的原理和数据处理流程。最后叙述了雷达干涉测量的应用领域，列出了INSAR在地形测量、火山地形测量和D－IN－SAR在地形沉降监测中的应用，并对我国目前雷达数据处理所面临的问题和挑战进行了探讨。     

最优插值校准法定量估测降水及效果分析

天气雷达可以监测大范围降水以及降水分布情况,但是由于雷达估测的是离地面某一高度处的降水,会造成降水估算的误差。地面雨量站测量的是地面上某个点累计的雨量,单点精度较高,但往往漏掉强降水,暴雨中心。结合两者的优点,研究了雷达和雨量计联合估测降水方法中的最优插值校准法,并和Z-I关系估测的降水结果进行了对比分析。在此基础上还比较了不同雷达初值场对降水精度的影响。结果表明,最优插值校准法定量估测降水可以提高雷达估算降水的精度,同时雷达初值场的代表性好坏直接关系到降水估测的效果。     

最优插值校准法定量估测降水及效果分析

天气雷达可以监测大范围降水以及降水分布情况,但是由于雷达估测的是离地面某一高度处的降水,会造成降水估算的误差。地面雨量站测量的是地面上某个点累计的雨量,单点精度较高,但往往漏掉强降水,暴雨中心。结合两者的优点,研究了雷达和雨量计联合估测降水方法中的最优插值校准法,并和Z—I关系估测的降水结果进行了对比分析。在此基础上还比较了不同雷达初值场对降水精度的影响。结果表明,最优插值校准法定量估测降水可以提高雷达估算降水的精度,同时雷达初值场的代表性好坏直接关系到降水估测的效果。     

地市天气雷达的选择

根据当前地市天气雷达急需换代的现状，提出雷达换代时应考虑的原则，可作为地市天气雷达换代决策的一个简单明了的指南     

差分雷达干涉测量原理及其在形变测量中的应用

介绍了差分雷达干涉测量的原理，说明了差分雷达干涉测量的几何条件，分析了雷达卫星的基线条件、图像的相关性和相位一致问题。介绍了利用这项技术在波恩地区进行的验证实验和兰德斯地震研究的结果。建议尽快开展对差分雷达干涉测量技术的研究。     

探地雷达在中央粮库工程勘察中的应用

探地雷达是一种重要的浅层勘探地球物理勘察方法,从探地雷达应用的地球物理应用前提出发,详细阐述了探地雷达实测工作中测量方式、天线频率、采样率及时窗等工作参数的选取;归纳总结了雷达波的反射规律,分析了可能导致雷达资料误解释的绕射波及解决方案,并以中央储备粮益阳直属库北栋仓库纵测线3为例,说明了探地雷达勘察效果.     

利用机载InSAR生产1∶50000 DEM的试验分析

介绍了机载雷达影像的成像特点以及干涉雷达生产DEM的方法,对由于自然环境困难、气候条件恶劣而造成的光学影像难以实现的区域采用雷达干涉测量技术获取地表高程信息的方法进行了试验生产,并检测了利用机载雷达影像干涉测量方法生产DEM的精度情况,最后分析了此方法的效率和适用性等问题.     

机场多普勒天气雷达双机备份技术及可靠性分析

为了提高天气雷达不间断运行的效率,满足保障航空飞行安全的需要,采用目前国际上最新且成熟的雷达技术、计算机技术和网络通讯技术,实现天气雷达主体部分双机互为冗余备份,使天气雷达系统达到的任务可靠性指标≥10000小时,较目前的机场多普勒天气雷达可靠性指标提高8倍以上,从而大大提高机场天气雷达的保障能力。     

双极化天气雷达方程

在回转椭球状降水粒子的假设下求出了降水粒子的散射截面，并且考虑了粒子轴线铅垂和随机取向两种重要的典型情况；推导了双极化雷达的回波方程以及降雨量公式。该方程除包含降水粒子的信息外，关于雷达与降水粒子间的几何关系都以雷达天线仰角及雷达与降水粒子间的距离表示，同时还考虑了地球的球面效应和大气折射效应。由于采用了并矢方法，使推导简捷明了     

盆地东北部特大暴雨雷达回波分析

对2002年6月7日至9日发生在盆地东北部遂宁市和南充市的特大暴雨雷达回波演变特点、高度、强度及外形特征进行了分析。得出：雷达回波不断从盆地南部以逆时针方向朝盆地东北部汇合，形成50dbz左右，高约14km的强中心区域，该回波在盆地东北部累计活动时间长达10h以上，直接导致了这次特大暴雨发生。这对今后类似天气过程雷达回波信息的有效利用提供了参考依据。     

天气雷达数据处理系统的设计与实现

天气雷达数据处理系统是“全国天气雷达终端更新”项目的关键,其目的就是要实现雷达回波信号的高速采集与处理、天线控制、实时显示与存储、回波强度定标等功能。设计中,利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和QuarmsII设计软件,产生各种复杂的时序逻辑控制时钟,协调信号处理器、天线控制器中各功能电路的工作。实现的数据处理系统达到了系统的技术指标,通过实际使用证明,系统性能稳定可靠、结构简单、界面友好、操作方便、便于升级,完全能够实时、高效地处理常规天气雷达信号。     

天气雷达数据处理系统的设计与实现

天气雷达数据处理系统是“全国天气雷达终端更新”项目的关键,其目的就是要实现雷达回波信号的高速采集与处理、天线控制、实时显示与存储、回波强度定标等功能。设计中,利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和quartusⅡ设计软件,产生各种复杂的时序逻辑控制时钟,协调信号处理器、天线控制器中各功能电路的工作。实现的数据处理系统达到了系统的技术指标,通过实际使用证明,系统性能稳定可靠、结构简单、界面友好、操作方便、便于升级,完全能够实时、高效地处理常规天气雷达信号。     

适应多型毫米波雷达数据的通用读取程序设计

云是研究大气系统的重要要素,较厘米雷达而言毫米波测云雷达波长更短,可以探测到大气中的云并获得重要参数,在探测云方面毫米波雷达表现出了更大的优势。分析毫米波雷达原始数据格式对于分析云特征是十分必要的。论文主要介绍目前比较常用且成功运行获得了大量数据的3种型号的毫米波雷达。首先针对3种型号雷达基数据文件格式特征,提出5组判据作为识别方法,实现对文件二进制信息的自动分析,能够识别3种常用的毫米波雷达基数据文件的类型;其次为便于3种毫米波雷达产品的对比分析,还针对这3种毫米波雷达产品数据格式的不同,编写了同时兼容这3种雷达数据产品(反射率强度、速度、谱宽、退极化比)和4种雷达扫描方式(垂直定点扫描、平面扫描、俯仰扫描、体积扫描)产品的显示软件,并采用相同的显示规则,结果显示:方法简单、识别准确,使软件以较小代价兼容多种雷达基数据文件且对于分析对比该3种不同型号毫米雷达产品也是十分便利的。