基于EWT-SVM的雨量识别方法

为了从雨声信号中识别出雨量的大小,提出了一种基于经验小波变换和支持向量机的雨量识别算法。对于采集到的雨声信号先进行去噪,接着对信号进行经验小波变换分解,分解后得到数个经验小波函数分量,然后通过Matlab编程对各个经验小波函数分量进行特征提取,在时域和频域范围内组成评价特征矩阵,最后通过SVM对特征矩阵进行分类识别。通过仿真实验发现,对于同一个信号,经验小波函数相较于经验模态分解有更好的自适应性并且克服了经验模态分解的混叠现象和端点效应。实验结果表明基于经验小波变换和支持向量机的雨量识别方法在雨量识别领域具有良好的效果,研究方法为雨量识别、智能雨量计的发展奠定了良好的基础。

三江源一次降水过程雨滴谱垂直演变特征

利用布设在泽库站内的微雨雷达(Micro Rain Radar,MRR)、OTT-PARSIVEL激光雨滴谱仪、雨量计(Rain Gauge,RG)观测资料,针对2021年9月17日一次降水天气过程,对比分析MRR在高原地区的适用性,研究了不同雨强MRR观测参量及雨滴谱的垂直变化特征。结果表明:在此次过程中MRR与雨滴谱仪及RG的累计雨量结果较为一致,MRR 200 m雨强与雨滴谱仪反演值相关性较好。不同雨强下降水参量在垂直分布上有所差异,雨强Ⅰ档,受蒸发作用影响反射率因子、液态水含量、雨强由高层至低层表现出波动变化的趋势;雨强Ⅱ档,蒸发作用减弱,各微物理量峰值高度有所降低;雨强Ⅲ档,粒子碰并作用增强直径增大,各微物理量随高度的降低而增大。此次降水过程以小粒子为主,在各个高度层小粒子对数浓度的贡献均最大。1000~4000 m小粒子对雨强贡献率均大于90%;1000 m以下中等粒子随着高度降低对雨强的贡献逐渐增大;大粒子在高层对雨强的贡献率大于低层。

基于MATLAB App Designer的激光雨滴谱仪数据质量控制软件开发及应用

基于云物理原理,根据雨滴谱质控方法及特征参数计算公式,利用MATLAB App Desinger设计和开发激光雨滴谱仪数据质量控制软件。该软件以MATLAB编程实现,设计了软件功能及用户界面,能够剔除因仪器观测、雨滴的飞溅、风效应、边缘效应等造成的异常值,实现对原始雨滴谱的质量控制,效果良好,可为研究自然降水形成过程、云内成雨机制、数值模式雨滴分布参数化、雷达定量估测降水和指导人工影响天气等提供准确、可靠的雨滴谱数据支撑。

故障树分析在DZZ4型自动站雨量异常诊断中的应用

为了快速精准定位DZZ4型自动站雨量传感器相关故障,从SL3-1型双翻斗雨量传感器的组成和工作原理入手,结合多年工作经验,建立了一个较为完整的DZZ4型自动站雨量异常故障树(Fault Tree)模型。通过定性分析确定了导致雨量异常的18个最小割集,并提出了相应的排查和处理方法,可为装备保障人员在DZZ4型自动站雨量异常故障诊断排除时提供依据和参考,也为SL3-1型翻斗式雨量传感器的构件改进提供了思路。

喀什地区遥测雨量计人工滴定及常见故障解决方法

对喀什地区遥测雨量计人工滴定及常见故障解决方法进行了系统分析,以期提高遥测雨量计的观测精度。结果表明:当雨强增大后滴定仪排水量将有所加快,人工滴定误差相对较大,但总体可在误差允许范围内。研究成果对于提高区域遥测雨量计人工滴定精度有较高参考价值。

中国降水测量误差的研究

20世纪 ,国际上许多国家对降水测量进行了对比试验工作 ,以研究降水测量中的误差大小与分布。由于各个国家降水测量仪器的型式、尺寸以及安装高度不同 ,试验对比的降水测量误差的大小也就不同。为了弄清中国降水测量误差的大小 ,中国气象局选择了 30个基准基本站 ,建立标准雨量站网进行试验对比。本文介绍了中国标准雨量站网的设置以及对比资料的获取情况 ,对比分析了中国降水测量的随机误差、沾湿与蒸发误差、风场变形误差。经 30个标准雨量站 7a 2 90 0 0多次的 1台坑式雨量器、2台台站雨量器的对比观测 ,给出了中国降水量测量误差的大小、降水测量中的随机误差与系统误差的分布情况。经分析 ,对于收集口口径为 2 0cm ,安装高度为 70cm的台站普通雨量器 ,每次测量随机误差累计平均值为 0 .0mm ,沾湿误差为 0 .2mm ,蒸发误差为 0 .0mm ,降雨风场变形误差为 0 .19mm ,降雪为 0 .32mm。降雨测量的平均相对误差约为 4 .34%～ 15 .2 8% ,降雪测量的平均相对误差约为 6 .17%～ 39.99%。

基于准同雨团样本概念雷达和雨量计的实时同步结合方法

文中提出一种基于准同雨团样本概念雷达与雨量计(R&G)的实时同步结合技术。由于存在探测时空和分辨率的两种差异,雷达与雨量计(R&G)的同样本对应历来被视为一道难题。但观测表明,雨量计与其垂直上空雷达的小时累积量(ZOH,QG)存在符合幂律的相关性。以此为基础,提出旨在基本消除时空差异的准同雨团样本概念和5个R&G直接对应关系,着重研究一种简便实用的"时间积分垂直同步采样"TIVS,以及具有幂律形式的ZOH-QG关系。有意义的是在固定指数条件下系数AB或AM,具有Z-R转换和雨量计调整(订正)同步结合于一式的功能,两种设备在探测分辨率上巨大差异而引起的降水估算误差由此得到明显缓解。这种利用ZOH-QG关系估算地面小时降水累积量的方法称为RASIM。经过两个降水个例的试验初步表明,雷达估算半径为230km内地面区域小时累积降水量的正确率在90%以上,而全过程以站为计的点评估相对误差率平均为20%左右。本文还对时间积分垂直同步采样在具有风漂移效应各种环境风场中的可利用性作了详细分析,揭示了时间积分垂直同步采样方法的物理本质,明确指出这是一种近似的准同雨团样本采样;同时通过分析R&G数据对的分布规律,研究提出了有效的质量控制方法,明显改善了ZOH-QG关系的稳定性和合理性。

唐古拉山区Geonor T—200B雨雪量计日降水观测误差修正

降水观测资料的准确性对气候、气象及水文研究至关重要,因此2005-2011年在青藏高原唐古拉山中段开展了中国标准雨量计(CSPG)和Geonor T-200B自动雨雪量计(下称T-200B)的降水对比观测试验,以CSPG人工观测的日降水修正值作为真实的日降水量,通过数学统计分析,提出T200B的固态、液态及混合态日降水修正公式,并对其进行验证。结果表明,T 200B日降水观测值经过修正后,与CSPG日降水修正值基本相符,试验时段三种降水类型的降水总量的T-200B修正值与CSPG修正之间的平均相对误差为2.3%,平均绝对误差为13.7 mm,该修正方案提高了T 200B降水观测效率,修正精度能够满足实际应用需求。

称重式雨量计在响水口站应用分析

根据2021年~2022年响水口站称重式雨量计与翻斗式雨量计降水量数据,进行逐月降水总量对比、降水天数对比及实测降水量回归分析,利用暴雨天数、暴雨极值的统计及与翻斗式雨量计降雨过程降水量一致性分析,发现称重式雨量计与翻斗式雨量计观测数据有很好的相关性,能够很好地观测记录降雨过程中雨量变化情况,有效避免了大雨强情况下翻斗式雨量计反转不及时漏数据情况,日常维修养护简单,可以为实现水文监测自动化、实现全年降水量实时监测提供有力支撑。

基于翻斗式两类雨量传感器的性能与计量分析

本文使用JJS2型雨量校准仪进行模拟降水,对0.1mm分辨力的SL3-1型双翻斗雨量传感器与0.2mm分辨力的RG13型单翻斗雨量传感器,分别进行大、小雨强(4mm/min和1mm/min)的计量试验。结果表明:0.2mm分辨力的RG13型单翻斗雨量传感器大雨强的测量误差较小,且大、小雨强误差的一致性程度较高。

超声式雨量计数据分析及应用

超声式雨量计采用水介超声式换能器测量液位变化测得雨量,由进水区、缓存区、测量区、排水区组成,实现自动测量、输出雨量数据,可解决传统雨量计大雨强下计量误差较大的问题,雨量分辨力为0.1 mm。实验表明:在1.0~8.0 mm/min雨强下的准确度误差≤1%,达到Ⅰ精度标准,误差重复率≤1%,仪器性能稳定。超声式雨量计性价比相对较高,后期完成野外实验,可广泛推广应用。

称重式雨量计与虹吸雨量计降水数据的对比分析

降水观测作为气象学、水资源管理和环境保护等领域的基础工作之一,在各个领域都具有重要意义。准确地监测降水量对于预测天气变化、评估水资源供应以及管理自然灾害等方面至关重要,它们是确保数据准确性和可靠性的关键。通过比较和分析称重式雨量计与虹吸雨量计在降水数据采集方面的性能表现,以期深入了解其在不同环境条件下的适用性、准确性和可靠性。

随机过程模型及雨量等值线的自动绘制

本文介绍一种绘制雨量等值线的数学模型——随机过程模型。该模型是一种全局模式插值函数,具有过全部已知数据点及全部偏导数连续等优点,且只要调整有限几个参数,就可改变模型的形状。本文还提出了一种绘制雨量等值线的改进三角形网格法,该方法适用于复杂边界区域内散乱分布数据点等值线的绘制。所提供的方法已在计算机上实现并成功地应用于雨量等值线的绘制。

采用单片机技术制作雨量记录仪

采用单片机制作的翻斗式雨量计与传统的雨量计比较，由于它在数据记录方式上采用了单片机技术的电可擦除存储器，因此具有能实时记录降水，降水量测量精度高，人为因素少，野外观测免维护等优点。这一系统在气象、水文、海洋。

称重式和双翻斗降水传感器观测数据对比分析

为了解DSC1型称重式降水传感器测雨性能,使用2016年4月～10月、2017年4月～10月间降雨量数据,从观测效率、累积降雨量差异、日降雨量差异等方面对DSC1型称重式降水传感器和SL3-1型双翻斗降水传感器进行对比分析。结果表明:在观测效率上称重式观测到的降雨日数少于双翻斗,同时称重存在数据跳变现象。以双翻斗观测数据为标准,称重观测到的累计降水量绝对偏差为-15.7mm,相对偏差为-1.54%,符合现行业务规范要求。在日降雨量差异方面,小雨和中雨强度下,称重比双翻斗观测的降雨量小;大雨和暴雨强度下,称重比双翻斗观测的降雨量大。

基于Shepard和OI方法对雨量计逐时资料的分析

引入地形影响效应的日降水量气候分析场,分别运用Shepard和最优插值(OI)两种插值方法对广东和广西2007年5月20日—8月30日汛期小时雨量计降水量进行插值,得到0.125°×0.125°分辨率的规范化网格资料。结果表明:无论是直接插值还是用降水比率(地形影响效应的日降水量气候分析场)插值,两种方法均能很好地体现广东和广西雨量计站点观测降水的季内变化和日变化特征。虽然用直接插值方法比用降水比率插值方法得到的降水空间分布更为平滑,但估值精度没有用降水比率插值方法高。通过交叉检验进一步表明,总体上OI方法优于Shepard方法,而考虑地形影响效应的降水比率OI方法为最优,能有效提高相关性,并减少均方根误差和系统误差。

GRC型雨量器(计)检定仪的研制与应用

雨量器(计)是降水量的主要观测仪器,为保证其测量结果的准确性,对其进行检定或现场校准是非常必要的。文章主要研制既能对雨量器(计)进行室内检定、又能在户外进行现场校准的雨量器(计)检定仪。检定仪采用能够溯源的计量标准球作为标准器,利用蠕动泵对降雨强度进行流速恒定控制,用电源控制器和蓄电池供电,可实现无交流电的户外降水仪器的现场校准。经过试验和应用分析,其性能优于国内同类产品,符合作为量值溯源计量标准的条件,对雨量器(计)的检定和现场校准具有实用性,可用于自动气象站雨量传感器的现场校准。

地面雨量计结合卫星水汽通道资料估算面降水量

通过降水过程中空间相邻区域在气象卫星水汽通道的亮温数据相对差来描述水汽相对差 ,近似为降水量的相对差 ,使降水量的分布趋势得到了较为细致的体现。利用它对插值算法进行修正 ,提高点降水量的估算准确度 ,从而使估算的面降水量更加接近实际面降水量。

网络数字雹雨分测仪技术试验研究

介绍了网络数字雹雨分测仪的传感器结构和工作原理:利用浮力定律,翻斗计量,微机记录,网络传输等工作原理,模拟实验了理论数值和实验数值间的计量误差,探讨了误差产生的原因及野外观测调节技术和蒸发补偿订正等。经试验表明,各种部件结构科学、稳定、误差小、整体性能良好。野外观测资料表明,网络雹雨分测仪所测雨量与自动站观测的雨量误差在可接受范围;由于能同时进行雹雨分测,对极端冰雹天气具有实时监测优势,在野外林果和农作物雹灾危害评估中有重要作用,具有与遥测雨量计和其他遥测气象要素仪器一样的现代化水平,可广泛应用于农业和林业灾害野外监测网络之中。