基于PMCS的降水微物理特征分析及类型识别方法研究
降水的微物理参量对于遥感定量估计降水、微波传输评估、数值天气预报等领域具有非常显著的意义。现有常用降水观测仪器无法准确获取雨滴速度、形状等关键信息，对降水微物理特征相关研究局限于局地化的雨滴尺度谱分析，国外相关仪器聚焦于降水粒子形状和速度的准确测量，但相关测量原理缺陷导致一定误差的存在。PMCS解决了降水微物理特征测量仪器存在的不足，可用于降水微物理特征的相关研究。文章着眼于PMCS性能测试难题，设计并研制了基于旋转调速圆盘的PMCS定标和测试系统，提出了利用可控模拟降水粒子对PMCS尺度、速度、形状进行同步定标与测试的方法；利用PMCS、OTT、Gauge进行了对流性降雨观测，对比分析了雨强、累计雨强、尺度谱、谱参数等特征量，进一步验证了PMCS在各方面的测量性能；建立利用Lagrange方法的PMCS雨滴轮廓提取方法，分析2015-2016年南京地区相关数据，得到了雨滴、雪花的轴比、速度经验关系以及倾斜角的空间分布等本地化特征。针对PMCS降水粒子图像特点，基于粒子几何参数、图像灰度统计量以及速度信息等特征向量，建立了基于支持向量机(SVM)的降水粒子类型识别模型，并对识别结果进行了讨论。所得出的结论有助于进一步揭示降水微物理特征，为PMCS在降水类型自动识别、雷达Z-R关系订正等方面的应用奠定了技术基础。
降水微物理特征测量仪;粒子形状;类型识别;支持向量机;空间分布
国防科学技术大学
硕士
大气科学
高太长;刘西川
2017
中文
P414.9
2020-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）