回波特征

摘要： 利用FY4卫星、天气雷达以及加密自动站资料,分析了冕宁“6.26”暴雨过程的中尺度特征。结果表明:700 hPa切变线、冷平流、强的不稳定能量以及不稳定层结等条件非常有利于强对流的发展;早期触发对流的关键系统为九龙一带的切变云系,云系在下山过程中触发对流云团,强降水始终位于强的亮温区南端,且短时强降水的发生时间比MCS发展最旺盛期滞后1 h;雷暴中产生的下沉气流导致地面阵风的不断增强与维持,同时与地面偏北冷空气配合,在冕宁南部一带形成明显的偏北风,进而在喇叭口地形和南侧的辐合处触发雷暴;新生雷暴在低层偏南风的作用下不断与北侧母体雷暴合并,形成了明显的后向传播特征,同时在山脉的阻挡作用下,雷暴长时间维持且移动缓慢,最终导致冕宁地区发生持续强降水。

摘要： 为了开展冰雹天气的监测预警,文章使用MICAPS常规天气图、婺源雨量、江西WebGIS雷达拼图和景德镇SA雷达基数据等资料,采用中尺度分析、回波特征提取和基数据反演等方法,对2021-03-31江西婺源冰雹天气过程进行分析。文章详细介绍了天气资料系统概况,分析了冰雹雷达回波演变过程,以及雷达回波CR产品特征和单部雷达产品特征,最后总结出婺源冰雹天气的雷达回波特征,并应用于短临预报和监测预警服务之中。

摘要： 为提高县级台站对冰雹天气的识别和预警能力,使用常规天气图和宜春SA雷达数据等资料,采用天气学、雷达气象学方法,对2021年3月30—31日江西宜春北部罕见大冰雹天气过程进行分析,结果表明:1)西南急流、地面倒槽、切变线、暖脊、“上干下湿”不稳定层结是主要影响天气系统,属于典型暖区强对流天气形势;)在雷达拼图上,30日冰雹是超级单体,呈孤立椭圆状;31日冰雹是回波带上的超级单体,呈带上强单体形态;3)在雷达PPI产品上:超级单体风暴组合反射率CR达65 dBZ,回波顶高ET达17 km,垂直积分液态水含量VIL为55~60 kg/m^(2),能够识别出中气旋M和龙卷涡旋结构TVS;4)在反射率因子垂直剖面RCS上:30日孤立超级单体存在明显的有界弱回波区(BWER)、回波悬垂和中气旋特征;31日回波带上超级单体存在明显的悬挂结构回波和虚假旁瓣回波顶;5)在径向速度垂直剖面VCS上:超级单体存有中气旋结构和上正下负速度层。研究结果为江西宜春北部冰雹天气的预警预报提供了理论依据。

摘要： 为了做好冰雹天气的监测预警工作,文章使用常规天气资料和雷达拼图等资料,采用天气学、雷达气象学等方法,对2021-03-30—2021-03-31江西大冰雹天气进行分析;并根据资料和天气实况,介绍了天气背景,同时对雷达拼图回波演变进行了详细分析,研究结果以期为江西冰雹天气的监测预警提供分析依据。

摘要： 利用常规气象观测、区域自动站、多普勒雷达和NCEP1°×1°再分析、ECWMF细网格模式等多源资料,对比分析了2013年6月11日和2017年6月18日发生在奎玛流域的两次冰雹过程。分析发现:两次过程环流背景和冷空气影响路径不同“,6·11”过程发生在西西伯利亚低槽底部锋区上短波东移背景下,回波自西西北向东东南移动“;6·18”过程发生在西伯利亚高压脊内中纬度西风带上短波槽沿天山北坡东移背景下,回波为偏西路径。两次过程也有很多相同点,低仰角径向速度的辐合区都对应高仰角的辐散区,降雹前40 min内VIL和VILD明显增大;大气层结维持了对流性不稳定状态;K指数增大、SI指数减小,且对流有效位能均增大,抬升指数LI降为负数,表明降雹前大气层结不稳定度增强;700 hPa水汽条件都较好“;6·11”和“6·18”过程都是初始对流沿地面辐合线生成、发展,雹云单体在地面小尺度辐合中心附近生成。

摘要： 基于中国东部平原地区31部S波段多普勒天气雷达数据和实况记录,筛选出2002—2020年56次由超级单体风暴导致的25m·s^(-1)以上的直线型大风事件,分析超级单体风暴多普勒天气雷达回波特征与其导致的直线型大风间关系,获得产生直线型致灾大风的超级单体的量化结构特征,为超级单体产生的大风的主客观监测预警提供参考。统计结果表明:产生致灾大风的超级单体60 dBZ以上强回波深厚,平均厚度为5.5 km,中层径向辐合特征显著,最大中层径向辐合超过29 m·s^(-1);中气旋强度中等,平均旋转速度为18.4 m·s^(-1),可向上伸展至对流层中上层(7 km高度);超级单体反射率因子核下降、中气旋核下降、29 m·s^(-1)以上中层径向辐合以及垂直积分液态水含量减小是预警直线型大风的重要指标;下击暴流导致的明显且对称的低仰角辐散速度对仅在4次事件中出现,超级单体风暴由于其移动性,不易出现对称的下击暴流。

摘要： 为了更好地监测预警大暴雨天气,开展好预报服务工作,使用常规天气图、自动站数据、云图、雷达拼图和单部雷达产品等资料,采用天气学、卫星气象学和雷达气象学等方法,对2020年7月8—10日江西连续性大暴雨过程进行分析,结果表明:1)江西大暴雨与副热带高压有关,出现在副高西北部多个系统辐合之中;2)絮状回波带和絮状回波团静止少动,带上不断有回波短带和单体回波发展加强,形成“列车效应”,形成大暴雨天气;同等回波强度时,絮状回波团的降水效率要高于絮状回波带;3)丰城市受絮状回波带影响,回波强度35~50 d BZ;RCS上,35~50 d BZ回波顶高在6 km以下;VCS上,7~8 km以下均为负速度,对应强回波位置负速度区中出现-10 m/s大值区;4)组合反射率CR回波强度与地面1 h雨量呈正相关,回波越强雨量越大;但雨量出现时间落后于CR回波。研究成果对江西大暴雨天气的监测预警和预报服务有指导意义。

摘要： 为了更有效地监测强对流天气的发生发展过程,文章使用常规天气资料、卫星云图、TBB资料和雷达拼图CR产品等资料,采用天气学、卫星气象学和雷达气象等方法,对2021-03-30—2021-03-31江西大冰雹天气进行分析。文章详细介绍了天气实况与天气背景,并对FY4A云图特征、MCS中尺度对流系统TBB特征和雷达拼图回波特征进行了分析,研究结果以期为江西冰雹天气的预警预报提供科学依据。

摘要： 天气雷达主要用于探测降水的演变过程,但它也可监测爆炸事件的回波。为研究多普勒天气雷达探测爆炸燃烧事件的回波特征和散射机理,利用位于天津滨海新区西南部的沧州多普勒天气雷达,对2015年8月12日23:30左右天津塘沽发生的重大爆炸事故进行分析研究。结果发现:在爆炸前期和后期,回波的形成机理分别为粒子散射和湍流衍射;爆炸具有区别于气象回波的孤立回波特征,回波呈水平尺度较小、突然出现且强度较大的特点;回波的生消演变与爆炸情况相吻合,在反射率因子垂直剖面图上有蘑菇云特征。多普勒天气雷达的回波资料可以作为一种补充资料,为爆炸燃烧后的灾情监测和灾后调查提供参考依据。

摘要： 利用探空资料、CIND3830-CC天气雷达和地面观测资料,以2013—2020年云南普洱市21次冰雹天气过程为样本,将冰雹直径≥20 mm的风暴单体定义为大冰雹风暴单体,5 mm≤直径<20 mm的风暴单体定义为中冰雹风暴单体,直径<5 mm的风暴单体定义为小冰雹风暴单体(GB/T27957—2011),对比分析小冰雹、中冰雹、大冰雹风暴单体的多普勒雷达回波特征。结果表明:冰雹风暴单体的共同特征是:高顶高底结构、风暴的高质心伸展高度≥5 km、回波梯度较大、组合反射率CR≥55 dBz、垂直液态水含量VIL≥23 kg·m^(-2)、45 dBz顶高H_(45 dBz)≥7.5 km、H_(45 dBz)-H 0°C≥2.8 km。67%的冰雹风暴单体在降雹前5~10 min出现VIL跃增现象,跃增幅度越大,相应VIL越大。冰雹风暴单体均存在明显的辐合特征,大冰雹风暴单体往往具有中气旋特征。大冰雹风暴单体的VIL/H、H_(50 dBz)-H-20°C和成熟阶段持续时间均显著大于中、小冰雹风暴单体的相同指标。大冰雹风暴单体的回波悬垂结构、DVIL(VIL/ET)和旋转速度往往多(大)于中、小冰雹风暴单体的相同指标。回波顶高(ET)、VIL跃增特征、TBSS和V形缺口都不能作为识别不同等级冰雹的指标。

摘要： 利用1980-2016年陇县的冰雹资料,采用数理统计方法,分析近37a陇县冰雹的时空特征;重点利用多普勒雷达资料,对风暴发展特征进行统计分析,探讨上游风暴对陇县风暴的指标性和大小冰雹的回波特征、区别.结果表明:陇县冰雹频次5.2次/a,其中直径＞2cm的大冰雹频次1.1次/a,冰雹主要集中在6、7、8三个月,最多发生于14-17时;陇县冰雹主要在北部,上游交界的乡镇形成东西向带状多雹区;陇县冰雹均自上游组合反射率因子(CR)≥50dBZ风暴移入陇县发展,自西北路华亭移来占主体,单体移入陇县时间为18～100min;风暴CR≥60dBZ、出现旁瓣回波和三体散射对应有大冰雹,风暴CR≥55dBZ、出现旁瓣回波对应有小冰雹.关注上游CR≥50dBZ风暴动向,可提前预警陇县冰雹.研究结果可为冰雹预警提供指标.

摘要： 本文选取2015年6月20日一次冰雹过程,对这次降雹过程进行多尺度的分析,从大尺度天气形势到小尺度垂直累积液态水的分布,分析了降雹的成因及各物理量的特征,研究表明:冷暖空气交汇是导致这次降雹的主要原因,此次降雹雷达回波具有较典型的冰雹云回波特征,研究垂直累积液态水发现,在降雹前垂直累积液态水(VIL)值发生了跃增,最大值达到50～60kg/m2,随着降雹的发生出现了跃减,下降幅度达30-40kg/m2,降雹后缓慢降低至10kg/m2以下.

摘要： 为了更好地发挥雷达作用,使其应用于定量估测降水、人工增雨作业条件的选择及防雹工作,本文通过统计分析2014年白城地区各市县地区的人工影响天气作业的情况和服务效果,对比当天的实时雷达资料以及对应的实况资料,研究不同类型云的回波特征.最终找出适合人工影响天气作业的相应作业指挥判据指标.

摘要： 利用新一代多普勒天气雷达资料及国家、区域自动站和常规高空地面资料,分析了2008-2013年河南省9次区域暴雨回波系统的形态、结构特征、移动特点和降水强度等,分析了区域暴雨过程中中γ尺度对流系统的降水特征.结果表明:1)河南区域暴雨落区主要位于高空槽前和副高西北侧、中低层切变线之间、低涡东南侧、低空急流左前侧,以及地面倒槽或气旋顶部偏北到偏东气流中.2)从新一代雷达监测产品来看,河南省区域暴雨主要有积云降水、积层混合降水和层状云降水三种回波类型,其中混合降水包括以积云为主的混合降水和以层云为主的混合降水,是河南省区域暴雨的主要回波类型.3)降水强度与回波类型、结构特征、移动特点等均有关系,特别是≥50 mm/h的短时强降水与γ中尺度对流系统密切相关,强降水超级单体可造成局地50 mm/h以上的强降水,并多伴有雷暴大风、龙卷等剧烈对流天气.一般情况下,积云降水强度最大,混合降水次之,层云降水强度最小.综合分析来看,雨强与回波强度比与回波性质有更好的相关性.≥50 mm/h的强降水多由强降水超级单体和因辐合、气旋、后向传播等使回波加强、合并、发展旺盛的准静止状态的50 ～60 dBz的强积云降水回波产生;≥20 mm/h强降水多由积层混合降水中≥45 dBz的积云回波产生.10 mm/h以上的降水落区和≥40 dBz的较强回波有很好的对应关系;＜40 dBz的层云回波降水强度通常在10 mm/h以下.

摘要： 云的研究从宏观(云状、云量、云底高、云的厚度和云的移动速度)到微观(云粒子物理、化学、光学和辐射特性等)十分复杂,观测云的工具一直都很缺乏.本文首先简单阐述了观测、研究云的重要性,介绍了全固态Ka波段测云仪在观测云信息上的优势,然后重点介绍了该测云仪的外场试验对比情况.并对结果进行了初步分析.Ka波段测云仪在各种环境条件下，对于各种云的观测，均能获得较高的数据获取激光云高仪在低能见度等情况下数据获取率较低，甚至不可用，具有多普勒功能，能够获得云目标的垂直速度和速度谱宽，气象产品更丰富。

摘要： 云的研究从宏观(云状、云量、云底高、云的厚度和云的移动速度)到微观(云粒子物理、化学、光学和辐射特性等)十分复杂,观测云的工具一直都很缺乏.本文首先简单阐述了观测、研究云的重要性,介绍了全固态Ka波段测云仪在观测云信息上的优势,然后重点介绍了该测云仪的外场试验对比情况.并对结果进行了初步分析.Ka波段测云仪在各种环境条件下，对于各种云的观测，均能获得较高的数据获取激光云高仪在低能见度等情况下数据获取率较低，甚至不可用，具有多普勒功能，能够获得云目标的垂直速度和速度谱宽，气象产品更丰富。

摘要： 云的研究从宏观(云状、云量、云底高、云的厚度和云的移动速度)到微观(云粒子物理、化学、光学和辐射特性等)十分复杂,观测云的工具一直都很缺乏.本文首先简单阐述了观测、研究云的重要性,介绍了全固态Ka波段测云仪在观测云信息上的优势,然后重点介绍了该测云仪的外场试验对比情况.并对结果进行了初步分析.Ka波段测云仪在各种环境条件下，对于各种云的观测，均能获得较高的数据获取激光云高仪在低能见度等情况下数据获取率较低，甚至不可用，具有多普勒功能，能够获得云目标的垂直速度和速度谱宽，气象产品更丰富。

摘要： 云的研究从宏观(云状、云量、云底高、云的厚度和云的移动速度)到微观(云粒子物理、化学、光学和辐射特性等)十分复杂,观测云的工具一直都很缺乏.本文首先简单阐述了观测、研究云的重要性,介绍了全固态Ka波段测云仪在观测云信息上的优势,然后重点介绍了该测云仪的外场试验对比情况.并对结果进行了初步分析.Ka波段测云仪在各种环境条件下，对于各种云的观测，均能获得较高的数据获取激光云高仪在低能见度等情况下数据获取率较低，甚至不可用，具有多普勒功能，能够获得云目标的垂直速度和速度谱宽，气象产品更丰富。

摘要： 中国是世界上气象灾害频发的国家之一,每年因气象灾害造成的损失占GDP3％-6％左右,其中与降水有关的灾害占很高的比例.所以如何定量估测降水是气象行业非常关心的问题.本文主要讨论了X波段双偏振雷达的两种衰减订正法:KDP法和ZPHI法，其中对ZPHI法做了较为详细的介绍，并且用了实测资料对订正方法进行了简要分析检验，KDP订正法作为一种较为成熟的订正法，确实订正效果良好，ZPHI方法的订正的效果与KDP法比较相差不多，但是存在远端过订正的问题，应该是由于积分路径选取和资料的质量控制没有做好，比如换几种分段方案，还有没有考虑ΦDP出现模糊的情况，有待改进.

摘要： 中国是世界上气象灾害频发的国家之一,每年因气象灾害造成的损失占GDP3％-6％左右,其中与降水有关的灾害占很高的比例.所以如何定量估测降水是气象行业非常关心的问题.本文主要讨论了X波段双偏振雷达的两种衰减订正法:KDP法和ZPHI法，其中对ZPHI法做了较为详细的介绍，并且用了实测资料对订正方法进行了简要分析检验，KDP订正法作为一种较为成熟的订正法，确实订正效果良好，ZPHI方法的订正的效果与KDP法比较相差不多，但是存在远端过订正的问题，应该是由于积分路径选取和资料的质量控制没有做好，比如换几种分段方案，还有没有考虑ΦDP出现模糊的情况，有待改进.

摘要： 本申请公开了一种基于多样化3D雷达回波特征的降水云类型自动分类方法及装置，通过对组网雷达数据进行分析，获取多个雷达回波特征，从多个回波特征中随机的选择两种回波特征，使用神经网络模型获得代价函数的最优解，并绘制学习曲线图；基于绘制学习曲线图分别计算高方差与高偏差，当满足所述高方差条件时，增加神经网络的训练样本数量，将增加的神经网络的训练样本输入所述的神经网络模型中，并再次绘制学习曲线图；当满足所述高偏差条件时，增加回波特征数量；将增加的回波特征输入所述的神经网络模型中，并再次绘制学习曲线图；当不满足高方差条件也不满足高偏差条件时，获得优化模型；获取优化后的特征量与优化后的特征数量进行训练；输入待分类数据到已训练完成的模型中，进行分类并获取分类结果，实现识别准确度高并且识别速度快的云体自动分类。

摘要： 本发明公开了一种基于回波特征识别的脉冲激光引信抗气溶胶干扰方法，属于激光引信技术领域。该方法首先将发射激光调制为窄脉冲信号；然后对激光引信接收到的窄脉冲回波信号进行采样，保存采样点的时刻和回波强度；再划分回波的上升沿和下降沿并计算回波上升沿和下降沿的持续时间；最后比较上升沿与下降沿的持续时间，判断回波来源：若下降沿持续时间超过上升沿持续时间的1.5倍，则认为回波来源于气溶胶，否则认为回波来源于目标。本发明能够解决激光引信易受气溶胶干扰的问题。

摘要： 本发明提供的是一种基于角度维回波特征的航海雷达目标检测方法。离线状态下，以雷达图像中取同心环，定义为距离相同、方位不同的一维数组，选取n个同心环上的两类角度维回波样本，一类为含有目标雷达回波的样本，另一类为不含目标的纯海杂波雷达回波样本，完成远近衰减补偿，选择一个回波特征参数R，计算出两类样本的概率密度曲线，得到能够对两类样本进行区分的检测阈值T；收集X波段导航雷达单一同心环上的数据，计算得到每个环上的雷达回波特征值K；将得到的回波特征值K和检测阈值T进行比较，判断圈上是否存在目标。本发明能够更加准确快速地对航海过程中的目标进行判断，进而减少因虚警、漏警对航行造成的影响。

摘要： 一种星载测云雷达回波模拟及回波特征参数精度估算方法，根据测云雷达的实际观测数据，结合星载平台观测以及云目标分布和噪声特点，经过距离库加权、天线加权和速度参量修正等得到含噪声的星载测云雷达回波模拟数据，满足不同星载条件下云目标回波特征参数估计精度评估的要求。本发明更贴近实际系统工作情况，可以更为准确的考虑目标分布、卫星运动等对星载平台气象目标特征参数估计精度的评估，达到对星载平台云目标回波特征参数提取的目的。

摘要： 本发明提供一种基于雷达回波特征的海况分类方法及装置，所述方法包括：获取待分类的海杂波数据；对所述海杂波数据进行预处理，以获取预处理参数，并根据预设的特征提取规则从所述预处理的结果中提取目标特征；将基于所述目标特征的海杂波数据输入到预存的分类器中进行分类，以获取分类结果；本发明所述方法改进了对海杂波数据预处理的方式，从海杂波数据中获取更有效的特征来实现对高/低海况海杂波的分类，提高了分类准确率。

摘要： 一种水底沉积物探测回波特征提取方法、识别方法和系统，其中水底沉积物探测回波特征提取方法，首先对不同角度的回波信号进行归一化处理，以校正和补偿几何变化造成的影响；然后结合各个角度上归一化处理后的回波信号进行综合，获得与底质沉积物对应的归一化包络线。在此基础上，建立底质沉积物属性与归一化包络线特征参数声学反演模型。同时设计了声呐的激发、接收、数据采集与空间定位模块集成的底泥沉积物物理性状参数探测系统，可实现复杂工况条件下的水底沉积物物理性状探测反演。

摘要： 本申请提出了一种基于声电磁互调的室内物体回波特征处理方法，包括：S1、基于声电磁互调机理使不同物体反射不同程度的幅度调制和相位调制的声调制电磁波信号；S2、提取所述声调制电磁波信号的微多普勒特征与幅度特征，并对对应所述物体的材质进行初步判断识别；S3、利用特征处理算法融合上述的初步判断识别结果，建立关于不同所述物体的材质特征样本库；S4、将所述材质特征样本库导入机器学习模型中进行分类训练，从而实现对不同所述物体的材质属性的识别与标记。本申请利用声调制边带信号的幅度来进行特征处理，设计出可靠的基于声电磁互调的室内物体回波特征处理算法，达到室内物体关键属性的识别与标记，提高了目标物体判决的准确性。

摘要： 本发明公开了一种基于宽带超声回波特征的乳腺肿瘤筛查方法和装置，包括以下步骤：S1、超声信号采集；S2、超声信号标注：分别计算信号包络和时频谱，包络对数压缩得到超声图像，标注图像病灶位置和类型，构建乳腺肿瘤超声图像数据集和乳腺肿瘤超声信号时频谱数据集；S3、图像数据集训练：训练图像数据集得到病灶位置检测模型；S4、时频谱数据集训练：训练信号时频谱数据集得到乳腺肿瘤分类模型；S5、模型预测：使用病灶位置检测模型标记测试集图像肿瘤区域，并使用乳腺肿瘤分类模型预测被标记区域信号的肿瘤类型；S6、预测结果可视化。本发明能够在乳腺肿瘤筛查中实现比传统图像诊断模型更快更准的病灶定位和良恶性诊断效果，具有广泛应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的单脉冲激光雷达回波的波形特征提取方法，通过对各种拥有完整信号特征的激光雷达回波信号进行收集，将收集到的回波信号的有效部分进行预处理并进行拼接，所得到的带有回波特征信息的拼接序列来构成训练数据，同时基于LSTM‑RNN模型对产生畸变的回波信号进行波形恢复，特别是饱和畸变的饱和部分进行计算预测，从而得到因波形畸变而缺失的部分回波信息，之后在通过卷积神经网络进行特征提取，得到雷达回波的波性特征。本发明应用于对单脉冲激光雷达回波信号的分析，不完全依赖于硬件设备，从而能够从畸变的波形信号中提取到其特征信息。

摘要： 本发明公开了一种基于雷达回波特征和随机森林的风电机叶片故障分类方法，该方法用于八类叶片目标(健康叶片、叶片折断5％、叶片折断10％、叶片折断20％、叶片折断30％、叶片弯曲、叶片脱落、叶片磨损)的准确分类。包括以下步骤：(1)通过构建近场雷达与风电机叶片的数学回波模型，获取八类叶片目标的近场雷达回波微多普勒信号，并进行高通滤波；(2)对时域回波信号提取时域波形特征；(3)对回波信号的频谱提取频域特征；(4)采用改进广义S变换的方法对时域信号进行时频变换；(5)从时频结果中提取时频特征；(6)从特征可分性、特征个数方面考虑最佳分类特征集的提取；(5)根据最佳分类特征，利用随机森林分类器对八种叶片目标进行分类。