CN110376562B - 一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法 - Google Patents

一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了双偏振雷达天气预测技术领域的一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，包括如下步骤：步骤S10、获取天气预报历史数据以及路况信息；步骤S20、将获取的天气预报历史数据以及路况信息叠加显示在地图上；步骤S30、依据地图上的叠加数据对双偏振雷达天气预测准确性进行验证。本发明的优点在于：实现对双偏振雷达的天气预测准确性进行验证。

Description

一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法
技术领域
本发明涉及双偏振雷达降水预测技术领域，特别指一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法。
背景技术
多普勒雷达，又名脉冲多普勒雷达，是一种利用多普勒效应来探测运动目标的位置和相对运动速度的雷达，多普勒雷达被广泛应用于天气预测领域。传统上均是利用单偏振的多普勒雷达对天气进行预测，而单偏振雷达仅能探测到水平反射率因子、多普勒速度以及谱宽三种参量，即探测的要素少，使得天气预测的精度不够高。
而双偏振雷达能交替(或同时)发射和接收两个方向(水平和垂直)的线性偏振波，即采用单发双收(或双发双收)的模式，能探测到更多的参量，如降水粒子的形状、大小和空间信息等，对提升天气预测的准确性方面具有较好的应用价值。
但是，由于目前利用双偏振雷达对天气进行预测的应用较少，实际预测的准确性有待验证，因此，如何提供一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，实现对双偏振雷达的天气预测准确性进行验证，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，实现对双偏振雷达的降水预测准确性进行验证。
本发明是这样实现的：一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，包括如下步骤：
步骤S10、获取天气预报历史数据以及路况信息；
步骤S20、将获取的天气预报历史数据以及路况信息叠加显示在地图上；
步骤S30、依据地图上的叠加数据对双偏振雷达天气预测准确性进行验证。
进一步地，所述步骤S10具体为：
获取并解码单偏振雷达、双偏振雷达以及交通气象站的天气预报历史数据以及路况信息。
进一步地，所述天气预报历史数据至少包括时间、降水预报数值以及大雾预报数值；所述路况信息至少包括道路数据以及交通气象站的经纬度。
进一步地，所述步骤S20具体包括：
步骤S21、设定一数据显示规则和一数据叠加规则；
步骤S22、依据所述数据显示规则以及天气预报历史数据，分别制作降水预报和大雾预报的单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层以及交通气象站天气预报图层；
步骤S23、依据所述数据叠加规则将单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层、交通气象站天气预报图层以及路况信息叠加显示在地图上。
进一步地，所述数据显示规则具体为：
将降水预报数值以及大雾预报数值分别划分为复数个区间，并为每个区间分别设定一显示颜色。
进一步地，所述数据叠加规则具体为：
设定各显示颜色相互叠加之后的显示颜色。
本发明的优点在于：通过获取天气预报历史数据以及路况信息并叠加显示在地图上，可以单独查看降水预报和大雾预报的单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层以及交通气象站天气预报图层，或者将其两两组合叠加显示，通过图层叠加后的显示颜色，可以直观的判断出单偏振雷与交通气象站相比的预测偏差，双偏振雷与交通气象站相比的预测偏差，单偏振雷与双偏振雷达的预测偏差，实现对双偏振雷达的降水预测准确性进行验证，进而为单偏振雷达与双偏振雷达相结合，相互验证，从而提升天气预测的准确性提供有力的支持。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法的流程图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S10、获取天气预报历史数据以及路况信息；
步骤S20、将获取的天气预报历史数据以及路况信息叠加显示在地图上；即在地图上显示各时间的天气预报情况，进而对双偏振雷达的预测准确性进行验证；
步骤S30、依据地图上的叠加数据对双偏振雷达天气预测准确性进行验证。
所述步骤S10具体为：
获取并解码单偏振雷达、双偏振雷达以及交通气象站的天气预报历史数据以及路况信息。
所述天气预报历史数据至少包括时间、降水预报数值以及大雾预报数值；所述路况信息至少包括道路数据以及交通气象站的经纬度。
所述步骤S20具体包括：
步骤S21、设定一数据显示规则和一数据叠加规则；
步骤S22、依据所述数据显示规则以及天气预报历史数据，分别制作降水预报和大雾预报的单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层以及交通气象站天气预报图层；
步骤S23、依据所述数据叠加规则将单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层、交通气象站天气预报图层以及路况信息叠加显示在地图上。地图上还可叠加单偏振雷达的回波数据以及双偏振雷达的差分反射率等数据。
所述数据显示规则具体为：
将降水预报数值以及大雾预报数值分别划分为复数个区间，并为每个区间分别设定一显示颜色。
所述数据叠加规则具体为：
设定各显示颜色相互叠加之后的显示颜色，用于直观辨认不同雷达的预测准确度。
本发明一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法的验证如下：
通过观察地图上显示的颜色以及单偏振雷达的回波数据和双偏振雷达的差分反射率等数据，可以发现双偏振雷达与单偏振雷达对天气预测的规律如下：
在道路周边发生强降水或者大雾天气的时候，单偏雷达的回波强度有显著的变化；在同一时间内，双偏雷达的差分反射率(ZDR)的数值也有明显的强度提升；在某些降水强度不高的情况下，虽然单偏雷达的回波强度明显，但是双偏雷达的差分反射率数值却没有明显变化；达到一定降水强度时，单偏雷达的回波强度和双偏雷达的差分反射率的强度和变化趋势变得不明显。
得出如下结论：
1、在各条道路出现降水时，大部分降水量在25mm-30mm，小部分降水量大于30mm，且最大降水量为40mm的情况下，单偏振雷达的回波在50～60dbz，此时双偏雷达的差分反射率(ZDR)维持在0.13～2.08db，随着反射率因子Zh的增大，差分反射率也随之增大，当回波强度超过50dbz时，87％的差分反射率大于1db，说明对于降水量的监测和预报，确实可以通过双偏振雷达进行判断和验证。
2、结合双偏振雷达和单偏振雷达的关系，在进行降水实况的分析和预报时，利用双偏振雷达的差分反射率以及其他的系数，可以对路况区域进行降水的分析，在差分反射率达到0.15时，认定此时区域的降水量达到25mm以上，会对道路进行影响。
3、为了提高天气预测的准确率，除了通过双偏振雷达的差分反射率进行分析外，还可以通过地图上叠加图层的颜色以及单偏振雷达的数据进行多重叠加系数分析，提高实况、预报的准确率。
综上所述，本发明的优点在于：通过获取天气预报历史数据以及路况信息并叠加显示在地图上，可以单独查看降水预报和大雾预报的单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层以及交通气象站天气预报图层，或者将其两两组合叠加显示，通过图层叠加后的显示颜色，可以直观的判断出单偏振雷与交通气象站相比的预测偏差，双偏振雷与交通气象站相比的预测偏差，单偏振雷与双偏振雷达的预测偏差，实现对双偏振雷达的降水预测准确性进行验证，进而为单偏振雷达与双偏振雷达相结合，相互验证，从而提升天气预测的准确性提供有力的支持。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S10、获取天气预报历史数据以及路况信息；
步骤S20、将获取的天气预报历史数据以及路况信息叠加显示在地图上；
步骤S30、依据地图上的叠加数据对双偏振雷达天气预测准确性进行验证；
所述步骤S10具体为：
获取并解码单偏振雷达、双偏振雷达以及交通气象站的天气预报历史数据以及路况信息；
所述天气预报历史数据至少包括时间、降水预报数值以及大雾预报数值；所述路况信息至少包括道路数据以及交通气象站的经纬度；
所述步骤S20具体包括：
步骤S21、设定一数据显示规则和一数据叠加规则；
步骤S22、依据所述数据显示规则以及天气预报历史数据，分别制作降水预报和大雾预报的单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层以及交通气象站天气预报图层；
步骤S23、依据所述数据叠加规则将单偏振雷达天气预报图层、双偏振雷达天气预报图层、交通气象站天气预报图层以及路况信息叠加显示在地图上。
2.如权利要求1所述的一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，其特征在于：所述数据显示规则具体为：
将降水预报数值以及大雾预报数值分别划分为复数个区间，并为每个区间分别设定一显示颜色。
3.如权利要求2所述的一种双偏振雷达天气预测准确性的验证方法，其特征在于：所述数据叠加规则具体为：
设定各显示颜色相互叠加之后的显示颜色。
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