[发明专利]基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法

权利要求书

1.一种基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在，包括：

获取X波段双偏振相控阵雷达的雷达回波强度图；

过滤雷达回波强度图中的孤立杂波回波，得到一次处理数据；

识别一次处理数据，得到回波强度大于给定阈值且相互连通的回波区域，定义为2D回波区，并从低层到高层，将2D回波单体进行垂直关联，得到3D回波区；

基于识别出的3D回波区的多个特征参数进行疑似林火判别；

基于偏振参数对判别出的疑似林火再确认判别，得到林火数据；以及，

记录林火数据的识别时间以及其他附属参数，并发送林火预警信息至设定地址。

2.根据权利要求1所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于：所述过滤雷达回波强度图中的孤立杂波回波包括：

对于雷达扫描平面上的每一个点，移动一个5*5的窗口，计算窗口内所有探测值为非空的点的个数N；其中，非空的百分率P_r=N/N_total，N_total代表以X为中心窗口的点数；以及，

如果P_r小于设定的阈值，则认为点X为孤立点并删除。

3.根据权利要求1所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于：所述3D回波区的多个特征参数包括面积参数、回波强度和顶高；

所述疑似林火判别包括：

计算识别出的3D回波区的面积参数，并判断是否超出给定阈值，如果否，则标记为非林火回波；

对识别出的每一个3D回波区,根据每一个2D区域的格点及其对应的回波强度值，计算该2D区域的回波强度平均值和最大值，并判断2D回波的最大值和平均值是否均小于设定阈值，如果否，则标记为非林火回波；以及，

计算识别出的3D回波区的回波的顶高，并判断是否超出给定阈值，如果是，则标记为非林火回波。

4.根据权利要求3所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于，所述面积参数计算包括：

计算每一个2D回波单体的格点数；以及，

根据格点数计算回波的2D面积，并选择面积最大的2D区域作为面积参数。

5.根据权利要求3所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于，所述顶高计算包括：

设定一默认阈值；以及，

对识别出的每一个3D回波区，根据最高仰角识别出的2D回波对应的仰角和位置，计算对应的高度，并作为顶高。

6.根据权利要求1所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于，所述再确认判别包括：

基于差分反射率ZDR对疑似林火的数据再次判断，如果对应的差分反射率ZDR参数平均值大于设定阈值，则标记为次级确认数据。

7.根据权利要求6所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于，所述再确认判别还包括：

针对次级确认数据，根据其回波强度上2D区域每一个点的位置信息，计算对应的所有点的相关系数CC的平均值，如果相关系数C平均值低于设定阈值，则标记为林火回波。

8.根据权利要求1所述的基于X波段双偏振相控阵雷达的林火早期识别与预警方法，其特征在于，还包括：根据相控阵雷达每个扫描周期识别出的林火回波的特征参数，绘制林火区域关键雷达特征的时间序列发展演变图。