雷达回波反射率垂直剖面图的冰雹识别方法-天津大学期刊中心.PDF

第 48 卷 第 8 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol.48 No.8 2015 年 8 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Aug. 2015 DOI:10.11784/tdxbz201401022 雷达回波反射率垂直剖面图的冰雹识别方法 1 1 1 2 路志英 ，朱俊秀 ，田 硕 ，贾惠珍 (1. 天津大学电气与自动化工程学院，天津 300072 ；2. 天津市气象局，天津 300074) 摘 要 ：为了更加准确地识别冰雹天气，对某地区 2005—2010 年间 24 个冰雹过程和 19 个暴雨过程的 825 个雷达 样本数据进行了分析处理，建立了基于雷达回波反射率垂直剖面图的冰雹自动识别的客观模型．在分析冰雹云体形 成机理和结构的基础上确定最佳剖线，并用插值法生成雷达回波反射率垂直剖面图，通过图像处理方法，提取特征 数据 (强回波 (45,dBZ 以上)与 0,℃和 －20,℃温度层的高度差、弱回波区和有界弱回波区的宽度和高度)．然后采用 粗未选集理论数据挖掘方法对相关特征数据进行处理，建立了自动识别冰雹天气的客观模型．测试结果表明：该识 别模型的判别规则对 28 个冰雹天气过程的 383 个样本的正确识别命中率是 82.77%，可有效地识别和预报冰雹，有 助于减轻冰雹灾害天气造成的损失． 关键词 ：图像处理；弱回波区；有界弱回波区；粗糙集；数据挖掘 中图分类号：P412.25 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2015)08-0742-08 Hail Recognition Using Radar Echo Reflectivity Cross Section 1 1 1 2 Lu Zhiying ，Zhu Junxiu ，Tian Shuo ，Jia Huizhen (1. School of Electrical Engineering and Automation，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China ； 2. Tianjin Meteorological Bureau ，Tianjin 300074 ，China) Abstract ： To recognize the hail weather more accurately ，852 radar base data were analyzed. These data were col- lected from 24 hail processes and 19 heavy rain processes in a certain area between 2005 and 2010. Automatic identi- fication model for hail was built by using radar reflectivity cross section. The optimal cutting lines were determined based on the analysis on the forming m