[发明专利]提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法及装置

权利要求书

1.一种提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法，其特征在于，包括：

在降水均匀且层状云降水条件下，获取对流层风廓线雷达采集的第一功率谱数据以及与所述对流层风廓线雷达相邻的垂直指向的毫米波测云雷达采集的第二功率谱数据；

对所述第一功率谱数据以及所述第二功率谱数据进行匹配，并根据匹配结果从所述第一功率谱数据中选择第三功率谱数据以及从所述第二功率谱数据中选择第四功率谱数据；

对所述第三功率谱数据以及所述第四功率谱数据进行分析，生成所述对流层风廓线雷达与所述毫米波测云雷达之间所产生的衰减规律信息；

根据所述衰减规律信息，对所述第四功率谱数据进行修正，生成第八功率谱数据；

根据所述第八功率谱数据以及所述第三功率谱数据，提取风廓线雷达的湍流谱信息。

2.根据权利要求1所述的一种提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法，其特征在于，所述对所述第一功率谱数据以及所述第二功率谱数据进行匹配，并根据匹配结果从所述第一功率谱数据中选择第三功率谱数据以及从所述第二功率谱数据中选择第四功率谱数据的步骤，包括：

分别获取所述第一功率谱数据和所述第二功率谱数据的观测时间；

计算所述第一功率谱数据和所述第二功率谱数据的观测时间的差值；

当所述第一功率谱数据中的第三功率谱数据与所述第二功率谱数据中的第四功率谱数据的测时间差值小于预设时间差值时，从所述第一功率谱数据中选择所述第三功率谱数据，并从所述第二功率谱数据中选择所述第四功率谱数据。

3.根据权利要求1所述的一种提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法，其特征在于，所述对所述第三功率谱数据以及所述第四功率谱数据进行分析，生成所述对流层风廓线雷达与所述毫米波测云雷达之间所产生的衰减规律信息，包括：

在瑞利散射条件下，计算毫米波对不同大小降水粒子的第一回波功率；

在米散射条件下，计算毫米波对不同大小降水粒子的第二回波功率；获取所述毫米波测云雷达的信噪比以及所述第四功率谱数据中的功率谱信号区间；

通过信噪比判断所述功率谱信号区间是否有效；

若是，则根据所述第一回波功率以及所述第二回波功率，将原本属于米散射类型的所述第四功率谱数据转化为瑞利散射类型的第五功率谱数据；

对所述第三功率谱数据以及所述第五功率谱数据进行分析，生成所述对流层风廓线雷达与所述毫米波测云雷达之间所产生的衰减规律信息。

4.根据权利要求3所述的一种提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法，其特征在于，所述对所述第三功率谱数据以及所述第五功率谱数据进行分析，生成所述对流层风廓线雷达与所述毫米波测云雷达之间所产生的衰减规律信息的步骤，包括：

分别对所述第三功率谱数据以及所述第五功率谱数据分别进行去噪处理，生成与所述第三功率谱数据相对应的第六功率谱数据以及与所述第五功率谱数据相对应的第七功率谱数据；

根据所述第六功率谱数据以及所述第七功率谱数据，计算在相同高度并且在不同径向速度下，所述第六功率谱数据与所述第七功率谱数据之间的差值；

根据所述差值，分别对所述第六功率谱数据以及所述第七功率谱数据之间的差值进行一次函数拟合，生成在所述高度上的衰减订正曲线。

5.根据权利要求4所述的一种提取降水时风廓线雷达垂直波束湍流谱的方法，其特征在于，所述根据所述衰减规律信息，对所述第四功率谱数据进行修正，生成第八功率谱数据的步骤，包括：

利用所述衰减订正曲线对所述毫米波测云雷达所采集的所述第七功率谱数据进行强度修正，生成第八功率谱数据。