两种基于雷达的临近预报算法在赣江流域的应用     

李娜  勾亚彬  唐国强  赵平  洪阳 《气象科学》2017,37(4):466-477

将多尺度雷达回波跟踪(MTREC:Muti-scale Tracking radar echoes by correlation)算法和基于降水栅格数据的网格追踪临近预报外推(PBN:Pixel-Based Nowcasting)算法应用在赣江流域,对这两种临近预报算法在1~3 h预见期的临近预报降水数据进行评估,总结两种临近预报算法在赣江流域的预报性能和预报特点。结果表明:(1)随着预见期的增加,MTREC方法的预报性能变化较为平缓。PBN方法的预报性能明显变差。(2)MTREC方法预报降水偏弱,且对于低值降水预报较为准确,而PBN方法预报降水偏强,且预报高值降水较为准确。(3)MTREC方法预报的降水高值区的范围偏小而低值降水区范围偏大,PBN方法预报的高值降水区的范围偏大而低值降水区范围偏小。(4)随着预见期的增加,MTREC方法的降水概率预报变化较为平稳,而PBN方法预报高值降水(0.4 mm·h~(-1))的概率偏高,预报低值降水(0.4 mm·h~(-1))的概率偏低。  相似文献   

雷达回波强度与雨滴谱参数的相关性研究   总被引：2，自引：2，他引：0  

张欢  濮江平  苑海燕  刘广超 《气象科学》2017,37(6):797-807

在雷达定量探测降水方面,目前大都采用雷达回波强度与降水强度的相关性来定量估算,但雷达回波强度与降水强度并非一一对应。本文利用从庐山和南京收集到的雷达观测资料和同步Parsivel观测到的雨滴谱数据,建立雷达回波强度与不同雨滴谱参数的函数关系,将由确定的函数关系式拟合后的雷达回波强度与雷达实测的回波强度作对比,以检验假定函数关系式的合理性,同时通过对比两地两类云降水拟合值的相对误差,给出了函数关系式中的最优y选项,为雷达定量估算降水量寻找新的途径。研究结果表明:庐山和南京两地两类云降水的雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合普遍较好,其中对流云降水的拟合都明显好于层状云降水。两地层状云降水中各个雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合曲线都大体相近,而对流云降水中,不同雨滴谱参数对雷达回波强度的拟合曲线差异较大。南京两类云降水拟合的相对误差要小于庐山两类云降水拟合的相对误差。除庐山对流云降水外,DV是两地两类云降水拟合公式中最优的y选项。而庐山对流云降水拟合式中,以N和DP的拟合最佳。  相似文献   

基于A-Train卫星编队资料的热带气旋强度估算     

李冠林  王蕊  黄云仙  严卫  赵现斌 《气象科学》2017,37(5):619-628

准确估算热带气旋(TC)强度,对于预测TC发展、减少财产损失具有重要的意义。前人将TC看作满足静力平衡和梯度风平衡的轴对称涡旋系统,基于云顶高度、云顶温度、海表面气压等物理量建立了TC强度估算模型,该模型未考虑环境垂直风切变对TC强度的影响。本文提出一种修正模型,通过统计拟合手段将垂直风切变加入原模型中。从2006—2015年的Cloud Sat资料中筛选出穿心个例共63个。针对云雷达(CPR)数据特点,提出根据反射率因子的垂直分布确定眼墙和外围边界位置的方法。分别用原模型与修正模型对这63个TC个例进行强度估算。与最佳路径数据相比,原模型结果总体偏大,尤其对风切变较大、强度较小的个例估算效果不佳。修正模型对于风切变大于5 m·s~(-1)的个例误差明显减小,平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平均绝对误差百分比MAPE分别从5.8 m·s~(-1)、7.7 m·s~(-1)和19.5%变为3.5 m·s~(-1)、4.9 m·s~(-1)和11.5%。在一定强度范围内,修正模型估算效果随着强度的增强而提升。修正模型对于成熟阶段的个例效果更好,北半球的估算精度高于南半球,纬度越高,估算误差越小。试验结果表明,用该修正模型估算TC强度是可行的,可以对现有的技术进行辅助和补充。  相似文献   

应用累积法建立产量预测模式     

江胜国  程丽  孔令帅 《气象与环境科学》2017,40(1):133-137

在产量预测模式研究中常用的回归参数估计方法是最小二乘法,但该方法以某些统计假设为前提,计算也比较复杂,特别是在应用短序列资料建模时会受到很大的限制。而累积法是对原始数据序列按一定的规律进行相应叠加,用之建立线性模型,其估计量具有无偏、线性、有效、唯一等特点,估计效果与最小二乘法相同且计算过程更简便。因此,应用累积法,建立了安徽省桐城市一季稻产量预测模式,并介绍了累积法的建模过程和误差分析方法。应用累积法建立的桐城一季稻产量预测模式的历史回代误差率平均为3.90%,2011、2012两年试报准确率分别为95.7%和97.0%,与最小二乘法建立的预测模式误差率相近且略小,其估计精度完全符合业务要求。投入业务使用后,2013、2014年实际预报准确率分别为92.9%、98.5%。累积法的不足之处是随着自变量个数和样本容量的增大,正规方程组系数矩阵的病态性也会随之加剧,从而影响参数估计的精度。  相似文献   

基于雷达资料的上海地区暴雨面雨量计算及应用   总被引：1，自引：1，他引：0  

贺芳芳  徐卫忠  周坤  穆海振 《气象》2018,44(7):944-951

根据上海地区小时雷达资料的定量降水估测(quantitative precipitation estimation,QPE)网格产品和经过质量控制的自动站雨量资料进行暴雨面雨量计算方法研究,计算方法为:将暴雨区内自动站周围9个网格点的QPE平均值作为自动站的雷达估测雨量,计算各测站雨量与雷达估测雨量的差值,用克里金插值方法将差值场插值到雷达降水估算产品相同的网格点上,再将网格点上残差插值数据加上网格点上雷达估测雨量,得到各网格点用自动站订正后的雷达估测小时雨量资料。文中24个典型暴雨各测站订正后QPE与实测雨量的平均绝对误差比订正前减小了27%;两个典型暴雨主要降水阶段经国家气象站资料订正后QPE与实测雨量的平均误差比订正前减小了33%～39%,暴雨过程总雨量经国家气象站资料订正后减小了34%～59%。根据以上方法得到的网格点雨量计算和绘制上海地区2007—2015年24个典型暴雨降水区域的小时面雨量值和图、过程面雨量值和图、行政区和水利片面雨量值和图。最后基于.NET Framework 4.0基础架构软件开发平台,使用Microsoft Visual Studio 2012和Microsoft Visual Studio软件开发工具制作"基于雷达资料暴雨面雨量自动化计算查询系统",供业务科研人员实时查询和计算。  相似文献   

具有时变时滞的数据采样无人船舵减摇系统稳定性分析     

白宇明  陈增治  单麒赫  李铁山 《南京气象学院学报》2018,10(6):687-694

本文研究了基于数据采样的无人船舵减摇闭环控制系统的稳定性.考虑到采样过程存在延迟现象,引用动态时滞区间的方法,构造相应的Lyapunov-Krasovskii泛函（LKF）.此方法将固定时滞区间扩展成为动态时滞区间,不仅放宽了时滞区间上界和下界的限制,还能同时获得基于线性矩阵不等式（LMI）的更小保守性的相关稳定性判据.最终可以获得一个更宽松的标准来分析基于数据采样的无人船舵减摇闭环控制系统的稳定性.最后,举例说明了所提出方法的有效性.  相似文献   

GPS动态水汽反演对对流层天顶延迟解算精度分析     

薛骐  熊永良  刘惠涛 《测绘科学》2017,42(1)

针对GPS动态水汽反演过程中对对流层天顶延迟解算精度的评估方法问题,提出了一种利用对流层延迟闭合和附合条件来评估对流层估计精度的方法。通过对PBO观测网中的12个CORS基站以及6个IGS基站的观测数据分析,分别从内符合精度和外符合精度两方面来评估动态对流层解算的精度。在内符合精度的数据处理上,使用事后精密星历,每15s计算一次相对对流层延迟数据。精度满足GPS动态水汽反演对天气预报的基本要求。在外符合精度的数据处理上,使用事后精密星历和超快星历分别对天顶方向对流层延迟进行处理,根据与静态参考值进行比对,两者结果高度吻合。研究结果对GPS动态水汽反演中动态对流层天顶延迟的解算具有重要的参考价值。  相似文献   

带状区域不等格网间距DEM的拼接与显示研究     

王明生  李艳苹 《测绘与空间地理信息》2017,(12):1-3,9

数字高程模型是数字地形模拟的重要成果,作为空间数据框架中的主要内容,也成为各种地理信息的载体。在铁路、城轨、公路等线形构筑物的设计和建设中,沿线两边的地形信息是工程设计和建设的基础。本文结合带状区域的特点以及数字高程模型本身的特点,从工程实用的角度出发,围绕带状区域中多块不等采样间隔DEM数据在工程应用中的问题,重点分析了多块不等采样间隔DEM之间拼接的问题,确定了一种不等采样间隔的DEM间无缝拼接的方法,简单介绍了多块不等间隔数字高程模型的裁剪方法和三维可视化方法。  相似文献   

一种概率分布的区间数多指标灰色关联模型     

周全  郭健  李爱光  刘凯  金子鑫 《测绘科学技术学报》2017,(5):541-544,550

针对区间数多指标决策问题中评价值的取值概率问题,提出了基于概率分布的区间数多指标灰色关联模型。该模型将区间数距离映射到概率分布函数上,根据灰色关联分析方法的基本思想,计算决策方案与理想方案之间的关联度,通过关联度对决策方案进行排序。最后给出了两个实例分析,验证了该模型计算结果的正确性与有效性。  相似文献   

武汉市城市空间集聚要素的分布特征与模式   总被引：12，自引：3，他引：9  

焦利民  李泽慧  许刚  张博恩  董婷  谷岩岩 《地理学报》2017,72(8):1432-1443

不同城市要素的集聚现象具有不同的空间模式,定量化研究城市要素集聚模式的差异和联系对于理解城市发展机理、合理制定城市规划具有重要意义。本文以武汉市为例,获取不透水表面、商业服务业网点（POI）、人口、容积率、城市道路等城市要素数据;采用核密度估计法识别城市主次中心,从城市要素的分布形态、集聚程度、集聚模式等来研究城市要素的空间分布格局特征。研究发现,武汉市呈现“一主七副”的多中心结构,各城市要素从城市中心向外呈反S型的圈层递减。采用集聚度指数衡量城市要素的集聚水平,结果显示商业POI、人口密度的集聚程度最大,其次是容积率、道路密度、不透水表面占比。高度集聚的商业POI、人口密度呈现出点状模式与带状模式相结合的分布模式,中度集聚的道路密度、容积率呈现点状模式、环状模式与轴状模式相结合的分布模式,低度集聚的不透水表面密度主要表现为环状模式。城市中心的吸引、立体空间开发等促进了城市要素的向心集聚,交通干线、稀缺景观资源的廊道效应等重塑了城市要素的空间分布形态。  相似文献