[发明专利]二次云数据获取方法、装置及云参数计算设备

权利要求书

1.一种二次云数据获取方法，其特征在于，应用于云参数计算设备，所述方法包括：

获取由测云雷达观测得到的各观测点的云雷达基数据及功率谱密度数据，并获取由与所述测云雷达匹配的微波辐射计观测到的各观测点的液态云水路径LWP数据，其中所述云雷达基数据包括观测点在不同时刻的回波强度数据、径向速度数据及退偏振因子数据；

根据预设云厚度阈值、预设云间隔阈值以及各观测点的回波强度数据在不同时刻对应的高度信息及轮廓信息，对各观测点的回波强度数据进行云层划分识别，得到对应的云层参数；

根据零度层预判高度区间及各观测点的高度信息进行初判零度层范围圈定，并根据处于初判零度层范围内的各观测点在第一时间间隔所对应的时间段内的回波强度数据、径向速度数据及退偏振因子数据对零度层亮带进行范围定位，得到对应的零度层亮带参数；

根据各观测点在第二时间间隔所对应的时间段内的功率谱密度数据及径向速度数据计算各观测点处的降水粒子的下落速度及空气上升速度，并基于功率谱密度数据、降水粒子的下落速度、降水粒子的直径、液态含水量参数、雨强参数及雨滴谱参数之间的对应关系，计算得到各观测点处降水粒子所对应的雨滴谱参数、雨强参数及液态含水量参数；

根据得到的云层参数及各观测点所对应的高度信息，以及预存的云水粒子在不同云层内对应的回波强度影响度模型，计算得到各观测点对应的回波强度影响度值，并基于各观测点对应的LWP数据、回波强度数据及回波强度影响值计算绘制出各观测点处的云水含量廓线；

其中，所述根据预设云厚度阈值、预设云间隔阈值以及各观测点的回波强度数据在不同时刻对应的高度信息及轮廓信息，对各观测点的回波强度数据进行云层划分识别，得到对应的云层参数的步骤包括：

根据各观测点所对应的轮廓信息在竖直方向对各观测点进行数据分隔，并将径向高度数值大于所述预设云厚度阈值的观测点标定为云分段；

根据各观测点所对应的高度信息计算相邻两个云分段之间的云间隔，并在计算出的云间隔小于所述预设云间隔阈值时，将所述云间隔对应的两个云分段划分到同一云层，以得到对应的云层参数，其中所述云层参数包括各观测点所属云层的高度信息、各云层的厚度信息、各云层的浓密程度信息及相邻云层之间的间隔信息；

其中，所述根据处于初判零度层范围内的各观测点在第一时间间隔所对应的时间段内的回波强度数据、径向速度数据及退偏振因子数据对零度层亮带进行范围定位，得到对应的零度层亮带参数的步骤包括：

计算处于初判零度层范围内的每个观测点在第一时间间隔所对应的时间段内的回波强度平均值、径向速度平均值及退偏振因子平均值；

检测初判零度层范围内的每个观测点的回波强度平均值、径向速度平均值及退偏振因子平均值是否分别满足零度层回波识别要求、零度层径向识别要求及零度层退偏振识别要求，并筛选出回波强度平均值、径向速度平均值及退偏振因子平均值中至少两项参数满足对应识别要求的观测点；

在筛选出的观测点中，选择以回波强度平均值最大的观测点为起始点沿从下往上的方向判断预设高度间隔的两个观测点中远离所述起始点的观测点是否处于零度层亮带，选择以退偏振因子平均值最大的观测点为起始点沿从上往下的方向判断预设高度间隔的两个观测点中远离所述起始点的观测点是否处于零度层亮带，以得到对应的零度层亮带参数，其中所述零度层亮带参数包括亮度层亮带的高度信息、亮度层亮带的厚度信息、亮度层亮带的回波强度、径向速度及退偏振因子各自与时间之间的变化曲线；

其中，所述根据各观测点在第二时间间隔所对应的时间段内的功率谱密度数据及径向速度数据计算各观测点处的降水粒子的下落速度及空气上升速度的步骤包括：

计算每个观测点在第二时间间隔所对应的时间段内的功率谱密度平均值及径向速度平均值；

在每个观测点对应的功率谱密度平均值上减去所述测云雷达自身的噪声电平，得到每个观测点处对应的有效功率谱密度平均值；

根据每个观测点处的降水粒子与云粒子各自在所述有效功率谱密度平均值中的影响度值，对该观测点处的径向速度平均值进行速度分割，得到该观测点处的降水粒子的下落速度及空气上升速度，其中径向速度等于降水粒子的下落速度及空气上升速度之和；

其中，所述预存的云水粒子在不同云层内对应的回波强度影响度模型包括不同云层对应的回波强度影响度子模型，所述根据得到的云层参数及各观测点所对应的高度信息，以及预存的云水粒子在不同云层内对应的回波强度影响度模型，计算得到各观测点对应的回波强度影响度值，并基于各观测点对应的LWP数据、回波强度数据及回波强度影响值计算绘制出各观测点处的云水含量廓线的步骤包括：

根据得到的所述云层参数及各观测点所对应的高度信息，对各观测点进行云层识别，得到各观测点所属的云层信息；

针对每个观测点，从预存的所有云层对应的回波强度影响度子模型中，查找与该观测点的云层信息匹配的目标回波强度影响度子模型，并基于该目标回波强度影响度子模型及该观测点处的云雷达基数据计算得到对应的回波强度影响度值；

根据预存的云水含量数值与LWP数据、回波强度数据及回波强度影响值之间的对应关系，对每个预测点在不同时刻的云水含量数值进行计算，并相应绘制出每个观测点处的云水含量廓线。