利用雨量雷达构建面雨量自动监测系统.pdfVIP

第 1期 水 利 信 息 化 N0．1 2015年2月 WaterResourcesInformatization Feb．，2015 利用雨量雷达构建面雨量 自动监测系统 牛睿平 。’。，唐跃平 ，魏 广 ，唐 炜 (1．水利部南京水利水文 自动化研究所，江苏 南京 210012： 2．水利部水文水资源监控工程技术研究中心，江苏 南京 210012 3．江苏南水科技有限公司，江苏 南京 210012) 摘 要：雨量雷达是专门适用于气象 目标 中降雨量定量测量的雷达设备，高分辨区域面雨量 自动监测系统则是 应用雨量雷达进行区域 内雨量监测，监测系统通过雨滴谱仪与模型算法解决衰减订正和雨量数据计算准确度问 题，可以方便地获得区域内的降雨分布情况和有效的降雨量，与常规单点雨量定量测量相比，在较大区域内测 量雨量，整体上精度 高，成本低 。经过大理监测区域的验证，面雨量 自动监测系统具备较高的测量精确度 ，具 有较好应用前景。 关键词：雨量雷达；定量测雨；高分辨区域面雨量 自动监测系统 中图分类号：P335 文献标识码：A 文章编号：1674—9405(2015)01—0033—04 0 引言 射脉冲式电磁波，电磁波以近似于直线的路径和接 近于光波的速度在大气 中传播，在传播的路径上若 目前条件下，国内大部分监测 区域 内的雨量 遇到气象 目标物 (大气介质、云、降水粒子)，脉 数据主要是通过分散布设的传统雨量计 (如翻斗式 冲电磁波会被气象 目标物散射，其中散射返回雷达 或称重式雨量计)站 网获得的。但雨量计只能在点 的电磁波 (回波信号后向散射)被雷达接收机处理 上精确测量降雨，代表的区域非常有限，不能反映 后，通过对回波信号强度的分析处理 ，可确定降水 降雨的空间分布 。要准确测量区域 内的降雨分布 ， 或云的存在及其特性。根据电磁波传播的速度及发 必须布设非常稠密的雨量站网，目前在我国还不现 射与接收脉冲信号间的时间差，可计算出目标物到 实。雨量雷达作为一种主动遥感手段，可得到具有 雷达的距离；根据雷达扫描转动的方位角和仰角， 一 定精度的、大范 围高时空分辨率的实时降雨量信 以及 目标物至雷达的距离 ，可确定 目标物的空间位 息，利用雨量雷达实现雨量定量监测是近年来 国内 置，从而反映出气象 目标物的天气特征并用于气象 外研究的热点课题 ，但在实际应用中需要重点解决 分析 。表示气象 目标散射特性的物理量有雷达截面 其在雨量测量数据准确度方面的问题 。为此结合在 (即后向散射截面)、反射率及反射因子等 。天气雷 大理地区使用 的利用雨量雷达构建的高分辨区域面 达中专门用于降水量测量的通称为雨量雷达 。 雨量 自动监测系统 (PRS-11系统)，分析面雨量 自动 1．1 雨量雷达测雨的原理 监测系统的结构功能、试验情况、应用成果，以推 雨量雷达通过计算雷达回波强度推算气象 目标 动面雨量 自动监测系统的大范围应用。 的实际物理状况。雷达回波强度不仅取决于雷达系 统各参数的特性，而且和被观测的云、降水粒子的 1 雨量雷达定量测雨 性质有关，还与雷达与被测 目标之间的距离及其间