[发明专利]一种复杂地形条件下相同波段雷达之间重叠区域组网测雨方法

说明书

本发明涉及一种复杂地形条件下相同波段雷达之间重叠区域组网测雨方法，包括以下步骤：步骤1、雷达反射率空间栅格化处理；步骤2、天气形势的判断；步骤3、复杂地形条件下重叠区域权重判定；步骤4、复杂地形条件下非重叠区域数据确定；步骤5、降雨量反演。本发明一定程度上弥补了因山丘区雨量观测条件差、雨量站稀疏导致的降雨数据缺失等问题，将提升复杂地形条件下的雷达测雨精度，为复杂地形条件的流域暴雨洪水预警预报提供可靠的数据支撑。

技术领域

本发明申请为申请日2018年06月20日，申请号为：201810635318.5，名称为“一种复杂地形条件下S波段与X波段雷达组网测雨方法”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种复杂地形条件下相同波段雷达之间重叠区域组网测雨方法，属于雷达探测领域，主要用于气象与水利部门开展降雨监测、暴雨洪水预警预报工作。

背景技术

我国山丘区面积约占国土面积的2/3，地形条件复杂。由于山丘区坡高谷深，遇到强降雨时，产汇流快，洪水多呈现暴涨暴落的特点，致使山洪灾害频发。加之山丘区目前的降雨监测站网覆盖率低，给暴雨山洪灾害的预警预报带来很大困难，严重威胁人民生命财产安全。提升山丘区的降雨监测水平，对于提高暴雨山洪灾害预警预报能力有非常重要的作用和意义。

但目前在山丘区大范围建设雨量站成本较高，且运行维护困难，实用性不强，而雷达相比雨量站的单点观测具有一定的优势：(1)雷达测雨覆盖范围广，可实现降雨的空间观测；(2)测雨数据时空分辨率高；(3)运行维护与管理更加集中方便。因此近年来雷达成为雨量观测的重要手段之一。然而，不同类型的雷达特点不同，目前国内布设的S波段多普勒天气雷达探测距离远，空间分辨率相对较低，且山丘区容易受地物遮挡，存在较大的观测盲区；X波段测雨雷达探测距离短，空间分辨率高，布设位置较灵活。2种类型雷达独立进行雨量观测已较为普遍，但不同类型雷达在复杂地形条件下的组网观测还不多见，如何充分发挥2种雷达的降雨观测优势，实现不同类型雷达的组网观测，提高复杂地形条件下的降雨观测精度，还需要进一步深入研究。

发明内容

本发明提出了一种复杂地形条件下相同波段雷达之间重叠区域组网测雨方法，其解决的技术问题是充分利用S波段与X波段雷达的探测优势，实现复杂地形条件下的雷达组网测雨，在降低或消除观测盲区的前提下，提高测雨的精度。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种复杂地形条件下相同波段雷达之间重叠区域组网测雨方法，包括以下步骤：

步骤1、雷达反射率空间栅格化处理；

步骤2、天气形势的判断；

步骤3、复杂地形条件下重叠区域权重判定；

步骤4、复杂地形条件下非重叠区域数据确定；

步骤5、降雨量反演。

进一步，步骤1中的反射率数据来源于S波段和X波段雷达，反射率数据为雷达不同仰角下的空间扫描结果。

进一步，步骤1中的S波段多普勒天气雷达的覆盖半径一般不超过230km，雷达数据的径向分辨率约为1km，观测数据能够较好的反映局地天气形势及发展；X波段测雨雷达的覆盖半径一般不超过60km，雷达数据的径向分辨率一般为45-150m，布设选址相对灵活，小范围的测雨精度较高。

进一步，步骤1中雷达反射率空间栅格化处理是将球坐标系下的雷达反射率处理成笛卡尔坐标系下栅格数据，并统一两种雷达反射率的分辨率为1km×1km。