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。

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。

两种翻斗式雨量测量仪器原理及常见故障分析

通过对SL3-1型双翻斗雨量传感器和DSDZ3型智能翻斗式雨量测量仪的结构、原理进行比较,结合2种雨量传感器常见故障,分析2种雨量传感器各自优势和不足,总结常见故障处理方法,为雨量观测仪器设计和气象站保障工作提供借鉴和参考。结果表明:2种雨量传感器原理相同,校准和误差调节方法相似。SL3-1型雨量传感器结构简易,便于维护,但不能及时发现堵塞、干簧管老化等问题;DSDZ3型智能翻斗式雨量测量仪具有自检功能,可实时监控传感器状态,及时发现故障并处理,有效提高观测数据质量,但其结构复杂,维护及故障处理难度较大。

淮河流域豫东地区雨雪量计应用研究

近年来,豫东地区雨雪量计安装使用较为广泛,主要分为翻斗融雪式雨雪量计和称重式雨雪量计两类。本文通过对两种设备的原理、组成、观测数据等方面进行对比,指出其各自的优缺点和适用的条件,研究了如何根据站点情况选择更适合的仪器设备,通过雨雪测量的自动化,在减少观测人员工作量的同时,为防汛抗旱等方面提供更可靠的技术支撑。

DSS1型雪深传感器的故障排查及日常维护

雪深是因降雪在地面上累积的积雪深度,较厚的积雪对交通工具、冬作物、家畜和林木生产以及农业设施等会造成严重的损害。雪深传感器是一种能够自动连续地测定积雪深度的仪器设备,文章针对DSS1型雪深传感器的故障排查及日常维护进行分析讨论,结果可为使用该型号产品的气象部门开展故障排查及日常维护提供参考依据。

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。

基于TCYII1型自动观测与人工观测酸雨数据差异对比

文章对湖州国家基本气象站2021-02-01/05-19 TCYII_1型酸雨自动观测系统和人工观测酸雨37组数据样本进行准确性、一致性和相关性的统计分析。研究结果显示人工观测与自动观测所得的酸雨数据偏差较大,准确性和一致性在较短时间内达不到较高的水平,有限样本之间的相关性处于中等水平。该分析结果以期为保障酸雨数据的准确性和环境改善治理等提供有效的依据。

称重式降水传感器接口接入统一方法

通过对不同区域级气象站的主采集器型号、不同的称重式降水传感器型号及不同的雨量数据接入方式(脉冲模拟信号传输接口和数字信号RS485传输接口)对称重式降水数据传输进行测试,测试不同型号采集器通过脉冲模拟信号接口和数字信号RS485接口接入的降水数据传输、编报、入库情况,进而梳理汇总并完成青海省称重式降水传感器接口接入统一方法,结果可推广应用到气象部门的降水监测业务之中,可提高降水数据传输及时率、准确率和可用率,对降水的监测、预测、灾害评估以及降水天气过程研究具有重要的基础数据支撑作用。

ARC100-M全自动雨量校准仪现场核查方法与应用

为了进一步提高全自动雨量校准仪的现场核查能力,文章详细介绍了全自动雨量校准仪的工作原理、构成和主要使用的核查方法;通过实际应用案例阐述了核查的过程,得出了核查结果并提出需要解决的问题。所得结论以期为提高气象计量的自动化水平,提升检定数据的准确性和可靠性提供参考。

降水现象仪的数据采集系统设计

由于现有的降水现象仪的数据读取软件互不相通,实验过程中不便于同步采集数据并进行比对分析。为更严谨地对降水现象仪进行比对实验,利用Python编程环境,针对DSG1型、DSG3型、DSG5型降水现象仪设计了数据采集系统。系统包括硬件连接与软件设计两部分,主要实现数据自动采集、处理和存储等功能,为分析降水现象仪观测数据的准确可靠提供了技术支持。