基于傅立叶相位分析的卫星云图导风技术

导出云迹风 (CloudMotionWind)的传统方法 ,是用最大相关系数法在间隔 30min的卫星云图序列上计算示踪云的位移 ,以获得有关高度上风的估计值。但在用这种方法处理 1min间隔云图时产生“亚像素尺度位移”问题。过去对傅立叶分析法的初步研究表明 ,对示踪云进行频域波谱分析 ,由谐波的相位变化计算波速 ,能够避免“亚像素尺度位移”问题。本文在此基础上 。

傅立叶相位分析导风技术的适用范围和相位重叠分析

本文利用傅立叶相位分析法对示踪云进行频域波谱分析 ,通过谐波的相位变化计算波速 ,从而导出云迹风 (CloudMotionWind CMW )。本文研究表明 ,对于给定的导风云图序列 ,如果示踪云在给定时间间隔内的位移小于两个像距 ,适用傅立叶相位分析法计算云迹风 ;否则 ,在用傅立叶相位分析法计算波速时由于高次谐波出现相位重叠 ,从而使计算的波速小于实际风速 ,此时适用最大相关系数法。

傅立叶相位分析导风技术中的频谱分析

本文介绍了应用于傅立叶相位分析导风技术中的DFT变换理论,并模拟分析DFT计算中的频谱分离和混叠两种现象及其对导风的影响。结论认为,傅立叶导风技术不需要计算所有谐波的相位,只要计算分离区或混叠区之前的低次谐波的相位,这些低次谐波的相位速度与真实速度一致,且与谐波振幅和初相位的取值无关,可用于风速计算。

天气雷达回波外推技术应用研究

利用天气雷达体扫基数据,对其强度数据做了回波外推运算。在成熟的COTREC(Continuity of Tracking Radar Echo by Correlation vectors)和质心跟踪技术的基础上,运用傅立叶相位分析技术计算"亚像元"速度,得到外推后的回波数据和图像,根据Z-R关系得到外推回波的雨强分布。通过将计算与不计算"亚像元"速度的外推回波与实况回波、外推所得雨强分布与PUP的1小时降水量(OHP)产品和自动雨量站记录分别做比较分析,结果表明,通常计算"亚像元"速度的外推要比不计算的准确度更高,并且外推所得1小时降水量比OHP的可信度更大。在各种降水类型的天气过程中,对该技术进行了多次检验,结果证明是适用的,能对TREC技术起到一定改进作用,且其外推所得雨强分布在短时临近降水预报中具有一定的参考价值。