改善的EVAD技术与图象识别法提取平均散度

论文摘要

本论文提出了从多普勒雷达基数据中提取散度值的一种改善的EVAD技术新算法-MGS法,并且根据此算法,开发出相应的可以业务化运行的雷达产品。另外,在雷达回波面积较小,用EVAD技术难以提取散度值时,本文提出了图象识别技术,用数值模拟的方法,进行散度定量化提取。论文主要包括三部分:（1） Srivastava等人提出的EVAD技术,在实际应用过程中,因经常出现病态矩阵,而无法求解。Thomas和陶玥,汤达章分别利用不同的权重函数法,解决求解问题,本文提出利用修正的Gram-Schmidt算法（MGS法）解决求解问题。并通过两个实例,根据这几种改善的EVAD方法,分别计算出大气平均散度,再用变分法对散度值进行调整,然后利用连续方程,计算大气的垂直速度,并对各种结果进行了比较分析。结果表明:本文提出的MGS法具有算法上的优越性,较简单易行,相对Thomas权重函数法,陶玥,汤达章权重函数法而言,对散度分离的稳定性较好。（2） 大量的实际探测资料证明,冷暖平流常和大尺度的辐合辐散结合在一起,应用EVAD技术,本文用数值模拟方法,分析了这种复合风场的多普勒雷达图的径向速度特征,同时分析了雨滴下落速度对这些特征的影响,根据数值模拟得到的散度变化图表,通过对雷达PPI图像的识别,可以初步定量分析出各高度的辐合（散）值的大小。（3） 为了把本论文中提出的MGS法提取散度,大气垂直速度值的科研结果业务化,本人还开发了一个从多普勒基数据中提取散度及大气垂直速度的软件,本文介绍了该软件的操作,并通过一个个例说明了软件在业务工作中的应用情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 2 用改善的 EVAD技术提取平均散度
• 2.1 基本原理
• 2.2 实例分析
• 2.3 结论
• 3 图象分析法原理及数值模拟结果
• 3.1 风向性辐合（散）识别及数值模拟
• 3.2 风速性辐合（散）识别及数值模拟
• 3.3 降水粒子下落速度对散度的影响识别及数值模拟
• 3.4 讨论
• 4 散度提取软件
• 4.1 软件简介
• 4.2 软件设置
• 4.3 软件操作
• 4.4 应用实例
• 结束语
• 参考文献
• 致谢