数字天气雷达虚拟终端的硬件和软件设计

设计了一套基于PC机的数字天气雷达虚拟终端系统,用普通的PC机代替传统数字天气雷达信号处理分机[1,2]直接完成雷达信号处理和实时显示。该系统在硬件方面,设计了基于PCI总线的三通道高速数据接收卡,以满足大容量数据高速传输要求;在软件方面则利用高级语言(C++)和虚拟设备驱动程序(WDM)技术开发了一套基于WINDOWS2000/9X操作系统的实时处理软件,以此控制数据接收卡和雷达工作,并完成信号处理和实时显示。实际应用表明,该系统结构简单、界面友好、操作方便、便于升级,完全能够实时、高效地处理常规天气雷达信号,而且处理后的雷达回波层次清楚,具有较高精度。本研究也为虚拟终端应用到多普勒天气雷达打下了一个良好的基础。

黄河三花区间天气雷达测雨技术应用研究

采用改进窗概率配对方法以及自适应卡尔曼滤波和变分联合的方法分别对郑州和三门峡两部新一代多普勒天气雷达观测资料以及地面自动雨量站资料进行了降水反演和评估,并实现了两部雷达降水反演的拼图。评估结果表明在雷达测雨中,利用改进窗概率配对方法确定的Z-R关系反演的雷达测雨精度要优于目前国内业务雷达采用的经验关系式,而且经过自适应卡尔曼滤波和变分联合处理之后,既保持了雷达观测降水的空间分布特征,也显著提高了雷达测雨的精度。

在雷达测雨和洪水预报中自适应卡尔曼滤波法的应用

采用自适应的卡尔曼滤波方法,运用少量雨量计对雷达估测降水进行了校正,结合新安江水文模型和GAME/HUBEX项目1998年在史灌河流域观测的水文资料,对6月28日08:00～7月5日20:00史灌河流域的一次洪水过程进行预报,并与雨量计网测量的面雨量预报结果进行对比.比较结果表明,经过校正后的雷达估测雨量和雨量计测量的面雨量都能较好地预报出流域出口蒋家集的洪水变化趋势、洪峰时刻以及洪水总量,雷达预报的结果同实际观测更加接近,而雨量计预报结果明显偏高.