CN102426400B - 一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法 - Google Patents

Abstract

一种用于气象测量技术领域的降水信息分析的激光雨滴谱仪降水信息反演修正模型及其算法。它采用对激光雨滴谱仪获取到的粒径、末速度和数目信息，计算出计算降水强度，并通过对比气象数据得到降水强度误差函数，并与控制误差系数结合对计算降水强度进行修正，最终获取修正后计算降水强度和降水量。本发明提出了激光雨滴谱仪降水信息反演修正模型，与现有各种算法相比，明显提高了降水信息的计算精度，在准确获取气象降水信息中有很好的应用价值。

Description

一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法

技术领域

本发明属气象测量技术领域，具体涉及一种适用于天气现象的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法。

背景技术

在天气现象自动观测领域，采用激光技术对降水信息进行检测。其中激光雨滴谱测量原理如图1所示，根据Lambert定律：

$I(v,l)=I(v,0)\exp (-{\∫}_0^{l}k(v,l)\mathrm{\ρdl})$

其中k为质量吸收系数，k是波长v和路径l的函数，I(v，0)是进入介质的辐射强度，将

代入上式，并对单频率光而言I(v，0)＝I₀有如下表达式：

I＝I₀e^-τ

根据不同降水粒子不同的光强衰减特性，可以测量出各种不同的粒径信息。

如图2示意，通过激光接收探测器接收到雨滴垂直穿过测量区域后检测信号的幅值ΔI₀大小计算出粒子粒径，检测信号衰减持续时间Δt₀计算出粒子末速度，检测的信号变化数目计算出来粒子数目。

如图3所示，其为激光雨滴谱仪原理图，对于背景噪声的削弱是通过图3中调制信号电路进行实现的。检测信号通过带通放大，相选整流，低通滤波，数据缓存。通过数据缓存输出信息反馈给激光调制电路并将其传到数字处理模块，数字处理模块将上传的数据进行分析与处理，并将处理后的信息传至上位机进行显示。

基于图3中激光雨滴谱仪在对粒子粒径、粒子末速度以及粒子数目检测中，存在检测粒子同时沿激光束方向垂直下落粒子重叠的情况，降水粒子通过激光束边界层的检测区域边界效应的问题，电路检测以及电子线路对测试结果造成误差的电子线路噪声问题，光路的一致性以及机械加工精度的问题。使得检测出来的降水粒子信息存在一定误差，从而无法准确获得降水强度和降水量的准确信息。可通过对降水强度以及降水量信息的修正能得到更接近真实的降水信息。

目前激光雨滴谱仪修正方法是对计算区域进行修正，计算区域校正函数如下：

A_Meas＝4600mm²*1000/AU_Parameter

其中AU_Parameter取值范围是850-1200。

修正方法仅对测量区域进行修正而为对其他引入误差进行修正，优点是计算简单，缺点是其他引起误差因素并未考虑，计算精度较低。本发明对整体降水信息进行修正，将各种复合影响误差因素考虑进去，从而降低误差的大小，提高测量降水信息精度。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，采用该方法能够明显提高降水信息的计算精度，在准确获取气象降水信息中有很好的应用价值。

本发明的技术解决方案：一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，实现步骤如下：

(1)通过激光雨滴谱仪测量的粒子末速度、粒径以及数目信息，得到降水粒子末速度以及粒径数目对应函数关系，根据测量区域与采样时间计算出粒子的测量雨滴谱，计算公式如下：

$N\left(D\right)=\frac{n\left(D\right)}{v_b\left(D\right)\·S\·t}---\left(1\right)$

其中：D是降水粒子的直径大小，S是测量区域，t是采样时间，n(D)是降水粒子数目对粒径的函数，v_b(D)是理论降水粒子末速度随粒径变化函数，N(D)是粒子的测量雨滴谱；

(2)根据降水强度计算公式，利用粒子的测量雨滴谱、粒径计算出的粒子体积、粒子的末速度三个量乘积对粒径的累加计算出计算降水强度，计算公式如下：

$I_1={\∫}_0^{+\∞}N\left(D\right)\·\frac{1}{6}\mathrm{\π\ρ}{D}^3\·v\left(D\right)\mathrm{dD}=\frac{\text{\π}}{6}\·\mathrm{\ρ}\·\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i^{3}N\left(D_i\right){\mathrm{\ΔD}}_i---\left(2\right)$

其中：I₁是计算降水强度，π是圆周率，ρ是降水粒子的密度，v(D)是粒子的末速度；

(3)将计算降水强度按照有大到小的顺序选取代表性降水强度，通过对代表性降水强度与在时间和空间上对应的气象降水强度对比得到降水强度误差函数，公式如下：

ΔI(I′)＝I-I′                (3)

其中：I′是代表性降水强度，I是气象降水强度，ΔI(I′)是降水强度误差函数；

(4)对步骤(3)得到的降水强度误差函数ΔI(I′)进行拟合得到降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))；

(5)将步骤(4)中得到的降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))叠加到计算降水强度即得到修正后降水强度，将修正后降水强度累加得到降水量，公式如下：

I_C(t)＝I₁(t)+ΔI(I′(t))·β        (4)

$\mathrm{\Δ\θ}\left(I^{\′}\left(t\right)\right)=\frac{|I\left(t\right)-I_C\left(t\right)|}{I\left(t\right)}\×100\%I\left(t\right)>0---\left(5\right)$

$Q_C={\∫}_{t_0}^{t_1}{I}_C\left(t\right)\mathrm{dt}=\underset{i=1}{\overset{1440}{\mathrm{\Σ}}}{I}_C\left(t_i\right){\mathrm{\Δt}}_i---\left(6\right)$

其中：I_C(t)是修正后降水强度，Δθ(I′(t))是误差精度，β是控制误差系数，通过误差精度要求取值，其取值范围是(0，1)，Q_C是降水量。

所述步骤(4)中拟合方法为多项式拟合，多项式拟合误差函数公式如下：

ΔI(I′)＝a₀I′ⁿ+a₁I′^n-1+…+a_n

其中a₀、a₁、…、a_n分别为I′的n、n-1、…、0次多项式拟合系数。

所述步骤(3)中拟合方法为分段多项式拟合，对于分段多项式拟合误差函数公式如下：

其中：ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)分别是I′分成m段的误差拟合函数，对应的自变量取值范围分别是(I₀，I₁]、…、(I_m-1，I_m)的m区间，

对应m个ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)拟合误差函数对应的多项式系数。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提出了激光雨滴谱仪降水信息反演修正模型，与现有各种算法相比，总体上考虑综合误差来源，并将误差大小的变化规律通过数值表现的形式计算出，根据计算结果将误差产生的影响叠加到原有计算结果上进行修正，进而误差最终表现形式上减少误差。明显提高了降水信息的计算精度，在准确获取气象降水信息中有很好的应用价值。本发明主要应用于通过降水粒子粒径、末速度以及数目信息降水强度反演和降水量反演计算算法的修正。

附图说明

图1为激光雨滴谱测量原理图示；

图2为探测器接收信号图示；

图3为激光雨滴谱仪原理图示；

图4为激光雨滴谱仪降水信息反演修正模型图示；

图5为雨滴谱测量观测曲线图；

图6降水强度计算曲线图；

图7降水强度误差计算曲线图；

图8降水强度误差分布及拟合曲线图；

图9修正后计算降水强度与气象降水强度对比图。

具体实施方式

激光雨滴谱仪降水信息反演修正模型总体方法如图4所示。粒子信息记作

的集合，其表示p种粒子第k个的粒径

末速度

和粒子数目n_p，实际可以将粒子数目表示成粒径与末速度的雨滴谱函数为

考虑末速度是粒径的函数有V(D)＝g(D_p)。首先，对激光雨滴谱仪测量的降水粒子的粒径、末速度以及数目信息进行雨滴谱计算，计算公式如下：

$N\left(D\right)=\frac{n\left(D\right)}{v_b\left(D\right)\·S\·t}$

其中N(D)是粒子的测量雨滴谱；v_b(D)是理论降水末速度，即为Atlas等人的理论曲线；S和t分别是仪器的采样面积和采样时间，S＝20×228(mm²)和t＝1(s)。

根据降水强度的定义，可以由降水粒子信息计算出降水强度，公式如下：

$I_1={\∫}_0^{+\∞}N\left(D\right)\·\frac{1}{6}\mathrm{\π\ρ}{D}^3\·v\left(D\right)\mathrm{dD}=\frac{\text{\π}}{6}\·\mathrm{\ρ}\·\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i^{3}N\left(D_i\right){\mathrm{\ΔD}}_i$

其中将粒径D分段选取，即将粒径分成：D₁，D₂，…，D_n，便得到离散的降水强度计算公式。

将计算降水强度选取代表性降水强度，其中选取依据是在降水强度较小区域选取较密的降水强度数值，在降水强度较大区域选取较疏的降水强度数值，解决降水强度误差函数精确度和数据计算速度之间的矛盾关系。将同一地点相同时间的气象数据降水强度与代表性降水强度作差值运算，并对运算后的结果进行数据拟合反演出降水强度误差函数，其中数据拟合选取多项式拟合，鉴于较小降水强度数据计算出现概率大，较大降水强度出现概率小的实际情况，在选取降水强度数据时使用不均匀选取方法，即在降水强度较小时选取相对较密较多的数据，对降水强度较大的选取较疏较少的数据。降水强度误差函数拟合也可以根据实际情况选取分段拟合方法。其公式如下表示：

ΔI(I′)＝I-I′

ΔI(I′)＝a₀I′ⁿ+a₁I′^n-1+…+a_n

其中I(mm/h)为递增的气象降水强度，I′(mm/h)是与气象降水强度在时间与相对空间上对应的计算降水强度，ΔI(I′)是计算降水强度变化的误差函数。

对于分段多项式拟合误差函数公式如下：

其中：ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)分别是I′分成m段的误差拟合函数，对应的自变量取值范围分别是(I₀，I₁]、…、(I_m-1，I_m)的m区间，

对应m个ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)拟合误差函数对应的多项式系数。

由降水强度误差函数乘以控制误差系数与计算降水强度叠加即得到修正后计算降水强度。其误差公式如下所示：

I_C(t)＝I₁(t)+ΔI(I′(t))·β

其中I_C(t)为修正后降水强度，Q_C为每天的降水量。控制误差系数β的选取是基于误差精度Δθ而定的，而误差精度是计算降水强度I′(t)函数，即有误差精度可表示为Δθ(I′(t))。其误差精度计算公式如下：

$\mathrm{\Δ\θ}\left(I^{\′}\left(t\right)\right)=\frac{|I\left(t\right)-I_C\left(t\right)|}{I\left(t\right)}\×100\%I\left(t\right)>0$

其中误差精度的选取是根据客观需要而进行的。如果误差精度达不到要求值，通过对控制误差系数β数值修正后，使修正后计算降水强度的误差精度直到达到要求为止。

根据修正后计算降水强度计算出修正后降水量，修正后计算降水量公式如下：

$Q_C={\∫}_{t_0}^{t_1}{I}_C\left(t\right)\mathrm{dt}=\underset{i=1}{\overset{1440}{\mathrm{\Σ}}}{I}_C\left(t_i\right){\mathrm{\Δt}}_i$

仅选取误差函数ΔI(I′)的多项式拟合函数不够准确，且偏差较大；所以需要根据结果增加误差函数的权重系数标定修正计算降水强度函数。根据误差精度Δθ(I′(t))值的选取，可以得到控制误差系数β，结合实验统计结果选取三段β值并将I′划分成三个不同区间，分别对应不同的β值，公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_C^1\left(t\right)=I^{\&prime;}\left(t\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\left(t\right)\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&beta;}}_1,0\&le;I^{\&prime;}=I^{\&prime;}\left(t\right)<0.8;\\ I_C^2\left(t\right)=I^{\&prime;}\left(t\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\left(t\right)\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&beta;}}_2,0.8\&le;I^{\&prime;}=I^{\&prime;}\left(t\right)\&le;10;\\ I_C^3\left(t\right)=I^{\&prime;}\left(t\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\left(t\right)\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&beta;}}_3,I^{\&prime;}=I^{\&prime;}\left(t\right)>10;\\ Q_C={\&Integral;}_{t_0}^{t_1}{I}_C\left(t\right)\mathrm{dt}=\underset{i=1}{\overset{T_C^1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_C^1\left(t_i\right){\mathrm{\&Delta;t}}_i+\underset{i=1}{\overset{T_C^2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_C^2\left(t_i\right){\mathrm{\&Delta;t}}_i+\underset{i=1}{\overset{T_C^3}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_C^3\left(t_i\right){\mathrm{\&Delta;t}}_i\end{array}\right.$

其中

和

为分别对应于不同控制误差系数β₁、β₂和β₃的修正后降水强度，T₁、T₂和T₃分别对应于不同控制误差系数β₁、β₂和β₃的降水时间点。Q_C为每天的降水量。

实施例1：计算并分析雨滴谱

具体操作步骤如下：

第一步：观测激光雨滴谱仪观测的降水信息

通过激光雨滴谱仪观测的降水信息，如下表选取的观测2010年07月09日19时39分位于安徽光学精密机械研究所1号楼顶的一分钟粒径信息数据。

表1激光雨滴谱仪观测的粒径、末速度以及数目信息

0.2	0.4	0.6	0.8	1	1.4	1.8	2.2	2.6	3	3.4	4.2	5	5.8	6.6	7.4	8.2	9	10	11	V/D
																					0	7	11	31	42	18	13	6	2	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0.13
1	1	1	8	55	49	17	5	1	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0.25
																					0	0	3	0	9	14	4	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0.38
0	1	0	0	2	5	0	0	0	1	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0.5
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0.75
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	4	0	0	0	0	0	0	0	0	1
																					0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	5	1	0	0	0	0	0	0	0	1.25
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	7	1	0	0	0	0	0	0	1.5
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	5	5	3	0	0	0	0	0	1.75
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	5	4	1	1	0	0	0	2
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2.5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3.5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	4.5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	5
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	5.5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	6
																					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	6.5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	7

其中上表第一行中数值是末速度，单位是m/s；最后一列是粒径单位是mm。

第二步：粒径-末速度计算

将表1中粒径大小与对应的平均末速度大小关系，计算结果如表2所示：

表2粒径大小与对应的平均末速度

第三步：粒子的雨滴谱数据计算

将表1中不同粒径大小对应的粒子个数进行累加可得到表3计算结果：

表3不同粒径大小对应的粒子个数累加计算结果

将不同降水强度的粒径与粒子数目统计如图5所示，1-5曲线分别对应2.093、1.967、1.907、0.944和0.180mm/h气象降水强度对应的雨滴谱曲线。

第四步：粒子的测量雨滴谱计算

由测量雨滴谱公式，粒子的测量雨滴谱计算结果如表4所示：

表4测量雨滴谱计算结果

实施例2：误差拟合函数计算

第一步：降水强度计算

将实施1中计算出的测量雨滴谱数据结合粒径大小，以及测量末速度根据降水强度公式计算出降水强度数据，2010年07月16日位于安徽光学精密机械研究所1号楼顶计算降水强度数据见图6。

第二步：降水强度误差计算

将降水强度对应的气象降水强度数据与计算出来的降水强度数据进行做出两个数值的差即得到降水强度误差，2010年07月16日位于安徽光学精密机械研究所1号楼顶计算降水强度误差数据见图7。

第三步：降水强度误差函数拟合计算

选取97个点作为代表性降水强度数据分别是：0.005、0.007、0.008、0.013、0.014、0.016、0.019、0.020、0.021、0.029、0.035、0.041、0.053、0.054、0.066、0.086、0.092、0.096、0.119、0.132、0.163、0.172、0.179、0.203、0.226、0.248、0.303、0.309、0.326、0.388、0.402、0.449、0.465、0.469、0.595、0.681、0.737、0.801、0.922、1.046、1.167、1.281、1.296、1.382、1.414、1.433、1.581、1.656、1.723、1.897、1.984、2.061、2.275、2.303、2.360、2.474、3.245、4.464、5.345、5.582、5.793、6.326、7.317、7.684、8.956、9.216、10.366、11.555、12.514、13.380、16.035、17.104、18.131、19.254、20.116、21.803、22.557、23.383、23.884、24.204、25.651、26.387、27.827、28.420、29.675、29.881、31.110、32.818、33.810、34.684、35219、36.743、37.150、39.751、40.796、40.979、43.721mm/h气象降水强度对应计算降水强度数据。对于不同的降水强度误差数据选取多项式拟合，降水强度误差函数曲线及相关的拟合误差如图8所示，其中(1)图是连续区段的拟合曲线，其曲线函数如下：

ΔI(I′)＝0.0006·I′⁵-0.0202I′⁴+0.2337I′³-1.0498I′²+3.9047I′-0.1819

(2)是(1)对应的拟合误差曲线，其相对误差为20％。(1)中值较小和较大时，相应误差会变大，故采取分段拟合的形式得到三段拟合曲线如(3)所示。其拟合函数为：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\right)=-1.7575I^{\&prime;3}+{1.1780I}^{\&prime;2}+{2.2366I}^{\&prime;}-\mathrm{0.0115,0}\&le;I^{\&prime;}<0.8;\\ \mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\right)=0.0268I^{\&prime;3}-0.3087I^{\&prime;2}+3.2393I^{\&prime;}-\mathrm{0.2093,0.8}\&le;I^{\&prime;}\&le;10;\\ \mathrm{\&Delta;I}\left(I^{\&prime;}\right)=0.4154I^{\&prime;}+19.3182,I^{\&prime;}>10\end{array}\right.$

(4)是(3)拟合曲线对应的相对误差其值为20％。由上述两种多项式拟合方法可知，后者并没有太大的优势；从计算复杂性方面前者涉及到5次幂运算，而后者只有3次幂运算，后者比前者运算量要小。实际中采用的是一个拟合公式作为误差曲线拟合函数。

实施例3：修正后降水强度及降水量计算

第一步：修正后降水强度计算

实验数据2010年08月27日位于安徽光学精密机械研究所1号楼顶，经过循环计算后选取误差控制系数，通过修正后降水强度公式计算出修正后计算降水强度，其中：

Δθ(I′(t))≤15％，控制系数β在(0，1)范围内选取，计算结果如图9所示，其中(1)是气象降水强度，(2)是修正后降水强度，(3)气象降水强度与修正后降水强度对比结果，(4)是修正后降水强度相对误差。

第二步：修正后降水量计算

根据降水量计算公式，可得到如表5所示降水量数据及对比结果：

表5降水量数据对比

中表5降水量单位为mm。由表5可知，修正前误差在20％-40％范围内波动，而修正后误差在0％-10％范围内波动，修正后系统误差明显小于修正前系统误差。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

Claims (4)

1.一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）通过激光雨滴谱仪测量的粒子末速度、粒径以及数目信息，得到降水粒子末速度以及粒径数目对应函数关系，根据测量区域与采样时间计算出粒子的测量雨滴谱，计算公式如下：

$N\left(D\right)=\frac{n\left(D\right)}{v_b\left(D\right)\&CenterDot;S\&CenterDot;t}---\left(1\right)$

其中：D是降水粒子的直径大小，S是采样面积，t是采样时间，n(D)是降水粒子数目对粒径的函数，v_b(D)是理论降水粒子末速度随粒径变化函数，N(D)是粒子的测量雨滴谱；

（2）根据降水强度计算公式，利用粒子的测量雨滴谱、粒径计算出的粒子体积、粒子的末速度三个量乘积对粒径的累加计算出计算降水强度，计算公式如下：

$I_1={\&Integral;}_0^{+\&infin;}N\left(D\right)\&CenterDot;\frac{1}{6}\mathrm{\&pi;\&rho;}{D}^3\&CenterDot;v\left(D\right)\mathrm{dD}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{6}\&CenterDot;\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_i^{3}N\left(D_i\right)\mathrm{\&Delta;}{D}_i---\left(2\right)$

其中：I₁是计算降水强度，π是圆周率，ρ是降水粒子的密度，v(D)是粒子的末速度；

（3）将计算降水强度按照由大到小的顺序选取代表性降水强度，通过对代表性降水强度与在时间和空间上对应的气象降水强度对比得到降水强度误差函数，公式如下：

ΔI(I′)＝I-I′    （3）

其中：I′是代表性降水强度，I是气象降水强度，ΔI(I′)是降水强度误差函数；

（4）对步骤（3）得到的降水强度误差函数ΔI(I′)进行拟合得到降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))；

（5）将步骤（4）中得到的降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))叠加到计算降水强度即得到修正后降水强度，将修正后降水强度累加得到降水量，公式如下：

I_C(t)＝I₁(t)+ΔI(I′(t))·β    （4）

$\mathrm{\&Delta;\&theta;}\left(I^{\&prime;}\left(t\right)\right)=\frac{|I\left(t\right)-I_C\left(t\right)|}{I\left(t\right)}\&times;100\%,I\left(t\right)>0---\left(5\right)$

$Q_C={\&Integral;}_{t_0}^{t_1}{I}_C\left(t\right)\mathrm{dt}=\underset{i=1}{\overset{1440}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_C\left(t_i\right)\mathrm{\&Delta;}{t}_i---\left(6\right)$

其中：I_C(t)是修正后降水强度，Δθ(I′(t))是误差精度，β是控制误差系数，Q_C是降水量。

2.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤（4）中拟合方法为多项式拟合，多项式拟合误差函数公式如下：

ΔI(I')＝a₀I′ⁿ+a₁I′^n-1+...+a_n

其中a₀、a₁、…、a_n分别为I'的n、n-1、…、0次多项式拟合系数。

3.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤（4）中拟合方法为分段多项式拟合，对于分段多项式拟合误差函数公式如下：

其中：ΔI₁(I')、…、ΔI_m(I')分别是I'分成m段的误差拟合函数，对应的自变量取值范围分别是(I₀,I₁]、…、(I_m-1,I_m]的m区间，

对应m个ΔI₁(I')、…、ΔI_m(I')拟合误差函数对应的多项式系数。

4.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤（5）中β的取值范围是(0,1)。

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