CN113009489B - 一种模糊速度初始参考距离库选择方法及系统和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模糊速度初始参考距离库选择方法，包括以下步骤：获取天气雷达测量的方位角以及对应每个方位角的径向速度和距离库；根据对应于模糊速度的方位角确定相邻方位角和相邻距离库；根据预设标记公式对相邻距离库进行标记；根据预设代价函数计算天气雷达的每个等距离圈上的风分量；根据风分量计算出每个等距离圈上的风切向方向；根据风切向方向阈值剔除参考距离库中的虚假参考距离库；根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计；根据方位角差异值对统计结果进行筛选。在本发明的技术方案中，能够克服C波段天气雷达速度退模糊的现有方法中常出现错误或者无法退模糊的问题。

Description

一种模糊速度初始参考距离库选择方法及系统和设备
技术领域
本发明涉及气象数据质量控制技术领域，尤其涉及一种模糊速度初始参考距离库选择方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备。
背景技术
多普勒天气雷达资料除了能为天气观测、预警预报和定量降水估测等应用提供数据支撑外，也被越来越多地应用于数值天气预报模型的初始化中。通过同化径向速度资料，可以改善数值预报模式的初始场。然而，多普勒天气雷达可测量的径向速度范围是有限的，即存在一个最大不模糊速度Vmax，它与雷达波长λ和脉冲重复频率PRF有关，如式(1)所示。当实际风的径向分量在±Vmax间隔内时，雷达能准确测量径向速度；当实际风的径向分量在±Vmax间隔外时，雷达测量的径向速度V0仍在±Vmax间隔内，也就是说出现了速度模糊。V0与真实径向速度VT之间的关系如式(2)。
Figure BDA0002933226750000011
VT＝V0±2n×Vmax (2)；
其中，n为整数，一般取0，1，2。因此，不管是径向速度图的基本使用，还是径向速度数据作为算法的输入，都常常受到速度模糊的影响。为了解决多普勒雷达速度模糊现象，可采用硬件和软件两种方法。硬件方法常使用多脉冲重复率和双脉冲重复频率。尽管硬件方法可一定程度提高径向速度的可用范围，但是对于台风、飑线、龙卷和强风暴等天气系统，其部分径向速度仍可能超过雷达的可测速度范围而出现速度模糊，因而发展基于软件的自动退速度模糊方法是有必要的。
速度退模糊的第一步需要找到初始参考径向或者距离库作为参考依据，由初始参考径向或者距离库向周围搜寻，一旦认定某个距离库(G)存在速度模糊现象，则利用初始距离库的值作为参考值获得G合适的n值，最终获得G的真实径向速度VT。目前常用的方法是寻找处初始参考径向，一般该径向上不存在强切变(如式3所示)且拥有最小的平均速度值[2]，但是对于C波段天气雷达来说，其最大不模糊速度只有11m/s-14m/s，存在每根径向都有强切变，或者某径向无强切变，拥有最小平均速度但实际该径向在模糊区域内的情况。因此，寻找初始径向的方法在C波段天气雷达速度退模糊应用上常带来错误或者无法退模糊。
|Vi-Vi-1|<αVmax (3)；
其中，V为径向速度；i代表所有有效距离库的序号；α为可调系数，缺省值为0.8。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提供一种模糊速度初始参考距离库选择方法及系统和设备，其能够克服现有的C波段天气雷达速度退模糊方法常出现错误或者无法退模糊的问题。
为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种模糊速度初始参考距离库选择方法，包括以下步骤：获取天气雷达测量的方位角以及对应每个方位角的径向速度和距离库；根据对应于模糊速度的方位角确定相邻方位角和相邻距离库；根据预设标记公式对相邻距离库进行标记，得到参考距离库；根据预设代价函数计算天气雷达的每个等距离圈上的风分量；根据风分量计算出每个等距离圈上的风切向方向；根据风切向方向阈值剔除参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，得到统计结果；根据方位角差异值对统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
在该技术方案中，仅仅利用GVAD技术获得某距离圈上的风向第一次剔除虚假初始参考距离库后，仍然残留一些虚假参考距离库，特别是随着雷达距离的增加波束展宽，导致雷达资料分辨率和资料质量较差，GVAD获得的风向可能与真实值有较大的偏差，因此，需要开展两次虚假初始参考距离库的剔除，仅保留零速度线附近一侧的距离库作为初始参考距离库，才能够克服现有的C波段天气雷达速度退模糊方法常出现错误或者无法退模糊的问题。
在上述技术方案中，优选地，根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，包括以下步骤：统计初选参考距离库中每个方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库最多的方位角为有效方位角；遍历以每个参考距离库为中心的im×jn区域内的距离库，统计有效方位角上的初选参考距离库的数量，初选参考距离库数量最多的位于区域中心的距离库为起始参考距离库；以起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向天气雷达和背向天气雷达的方向搜索初选参考距离库；其中，im表示为第m个方位角，jn表示为第n个距离库，m＝n＝[-1,1]，方位角差异值为初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若方位角差异值小于10°，则初选参考距离库为初始参考距离库。
在该技术方案中，经过上述步骤能够完全剔除初选参考距离库中虚假参考距离库，参考距离库仅为零速度线一侧的距离库，利用本方法获得的初始参考距离库，以其为中心，对其相邻两方位的距离库开展退模糊，再根据现有自动退模糊方法可正确完成速度退模糊。
本发明第二方面的技术方案提供了一种模糊速度初始参考距离库选择系统，包括：雷达测量数据获取模块，被设置为用于获取天气雷达测量的方位角以及对应每个方位角的径向速度和距离库；相邻数据选取模块，被设置为用于根据对应于模糊速度的方位角确定相邻方位角和相邻距离库；参考距离库标记模块，被设置为用于根据预设标记公式对相邻距离库进行标记，得到参考距离库；风分量计算模块，被设置为用于根据预设代价函数计算天气雷达的每个等距离圈上的风分量；风切向方向计算模块，被设置为用于根据风分量计算出每个等距离圈上的风切向方向；初选参考距离库定位模块，被设置为用于根据风切向方向阈值剔除参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；初始参考距离库统计模块，被设置为用于根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，得到统计结果；初始参考距离库筛选模块，被设置为用于根据方位角差异值对统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
在该技术方案中，仅仅利用GVAD技术获得某距离圈上的风向第一次剔除虚假初始参考距离库后，仍然残留一些虚假参考距离库，特别是随着雷达距离的增加波束展宽，导致雷达资料分辨率和资料质量较差，GVAD获得的风向可能与真实值有较大的偏差，因此，需要开展两次虚假初始参考距离库的剔除，仅保留零速度线附近一侧的距离库作为初始参考距离库，才能够克服现有的C波段天气雷达速度退模糊方法常出现错误或者无法退模糊的问题。
在上述技术方案中，优选地，初始参考距离库统计模块包括：有效方位角选择单元，被设置为用于统计初选参考距离库中每个方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库数量最多的方位角为有效方位角；起始参考距离库定位单元，被设置为用于遍历以每个参考距离库为中心的im×jn区域内的距离库，统计有效方位角上的初选参考距离库的数量，初选参考距离库数量最多的位于区域中心的距离库为起始参考距离库；初始参考距离库选择单元，被设置为用于以起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向天气雷达和背向天气雷达的方向搜索初选参考距离库；其中，im表示为第m个方位角，jn表示为第n个距离库，m＝n＝[-1,1]，方位角差异值为初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若方位角差异值小于10°，则初选参考距离库为初始参考距离库。
在该技术方案中，经过上述步骤能够完全剔除初选参考距离库中虚假参考距离库，参考距离库仅为零速度线一侧的距离库，利用本方法获得的初始参考距离库，以其为中心，对其相邻两方位的距离库开展退模糊，再根据现有自动退模糊方法可正确完成速度退模糊。
在上述任一技术方案中，优选地，预设标记公式的表达式为：
Vi+1，j+lwin×Vi-1，j+rwin<0 (4)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≥sRlfa×Vmax (5)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≤zRlfa×Vmax (6)；
|Vi+1，j+lwin|≤1 (7)；
|Vi-1，j+rwin|≤1 (8)；
其中，同时满足式公式(4)和(6)，或者同时满足(7)和(8)的相邻距离库为参考距离库，同时满足式(4)和(5)为径向速度切变距离库，i表示为方位角，j表示为距离库，i+1和i-1为方位角i的相邻方位角，lwin为i+1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；rwin为i-1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；sRlfa为可调系数，缺省值为0.8；zRlfa为可调系数，缺省值为0.4，V为径向速度，Vmax表示为最大不模糊径向速度。
在上述任一技术方案中，优选地，预设代价函数的表达式为：
Figure BDA0002933226750000061
Figure BDA0002933226750000062
其中，
Figure BDA0002933226750000063
为仰角，u0和v0分别表示为天气雷达的等距离圈上的风分量，/>
Figure BDA0002933226750000064
表示为某等距离圈上对应第k个方位角的距离库的径向速度方位梯度，ik表示为某等距离圈上的第k个方位角；若某距离圈上的距离库被标记为径向速度切变距离库，则不参与式(9)的计算。
在上述任一技术方案中，优选地，风切向方向的表达式为：
Figure BDA0002933226750000065
dir1＝dir+90°或者dir2＝dir-90°；
风切向方向阈值为参考距离库的方位角与dir1或dir2的差值小于10°；
其中，dir表示为风向，dir1或dir2表示为风切向方向，abs表示为求绝对值。
本发明第三方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面的技术方案提供的模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
本发明第四方面的技术方案提供了一种计算机设备，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述第一方面的技术方案提供的模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明一个实施例所涉及方法的流程框图；
图2示出了本发明实施例所涉及步骤S7的流程框图；
图3示出了本发明另一个实施例所涉及系统的结构框图；
图4示出了本发明实施例所涉及初始参考距离库统计模块的结构框图；
图5示出了本发明应用例所涉及的径向速度的雷达观测效果图；
图6示出了本发明应用例所涉及的参考距离库的雷达观测效果图；
图7示出了本发明应用例所涉及的初选参考距离库的雷达观测效果图；
图8示出了本发明应用例所涉及的初始参考距离库的雷达观测效果图；
图9示出了本发明应用例所涉及的速度退模糊的雷达观测效果图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例的模糊速度初始参考距离库选择方法及系统、计算机可读存储介质和计算机设备。
如图1所示，按照本发明一个实施例的模糊速度初始参考距离库选择方法，包括以下步骤：
S1，获取天气雷达测量的方位角以及对应每个方位角的径向速度和距离库；
S2，根据对应于模糊速度的方位角确定相邻方位角和相邻距离库；
S3，根据预设标记公式对相邻距离库进行标记，得到参考距离库；
在该步骤中，通过预设标记公式能够在筛选出参考距离库的同时，标记出距离库中的强切变距离库，解决了由于C波段天气雷达其最大不模糊速度只有11m/s-14m/s、其寻找处初始参考径向的常规方法中存在每根径向都有强切变，或者某径向无强切变，拥有最小平均速度但实际该径向在模糊区域内的问题。
S4，根据预设代价函数计算天气雷达的每个等距离圈上的风分量；
S5，根据风分量计算出每个等距离圈上的风切向方向；
S6，根据风切向方向阈值剔除参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；
S7，根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，得到统计结果；
S8，根据方位角差异值对统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
在该实施例中，仅仅利用GVAD技术获得某距离圈上的风向第一次剔除虚假初始参考距离库后，仍然残留一些虚假参考距离库，特别是随着雷达距离的增加波束展宽，导致雷达资料分辨率和资料质量较差，GVAD获得的风向可能与真实值有较大的偏差，因此，需要开展两次虚假初始参考距离库的剔除，仅保留零速度线附近一侧的距离库作为初始参考距离库，才能够克服现有的C波段天气雷达速度退模糊方法常出现错误或者无法退模糊的问题。
在上述实施例中，优选地，如图2所示，S7，根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，包括以下步骤：
S71，统计初选参考距离库中每个方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库数量最多的方位角为有效方位角；
S72，遍历以每个距离库为中心的im×jn区域内的距离库，统计有效方位角上的初选参考距离库的数量，初选参考距离库数量最多的位于区域中心的距离库为起始参考距离库；
S73，以起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向天气雷达和背向天气雷达的方向搜索初选参考距离库；
其中，方位角差异值为初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若方位角差异值小于10°，则初选参考距离库为初始参考距离库。
在该实施例中，经过上述步骤能够完全剔除初选参考距离库中虚假参考距离库，参考距离库仅为零速度线一侧的距离库，利用本方法获得的初始参考距离库，以其为中心，对其相邻两方位的距离库开展退模糊，再根据现有自动退模糊方法可正确完成速度退模糊。
如图3所示，按照本发明另一个实施例的模糊速度初始参考距离库选择系统100，包括：
雷达测量数据获取模块10，被设置为用于获取天气雷达测量的方位角以及对应每个方位角的径向速度和距离库；
相邻数据选取模块20，被设置为用于根据对应于模糊速度的方位角确定相邻方位角和相邻距离库；
参考距离库标记模块30，被设置为用于根据预设标记公式对相邻距离库进行标记，得到参考距离库；
风分量计算模块40，被设置为用于根据预设代价函数计算天气雷达的每个等距离圈上的风分量；
风切向方向计算模块50，被设置为用于根据风分量计算出每个等距离圈上的风切向方向；
初选参考距离库定位模块60，被设置为用于根据风切向方向阈值剔除参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；
初始参考距离库统计模块70，被设置为用于根据初选参考距离库分别对方位角和距离库进行统计，得到统计结果；
初始参考距离库筛选模块80，被设置为用于根据方位角差异值对统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
在该实施例中，仅仅利用GVAD技术获得某距离圈上的风向第一次剔除虚假初始参考距离库后，仍然残留一些虚假参考距离库，特别是随着雷达距离的增加波束展宽，导致雷达资料分辨率和资料质量较差，GVAD获得的风向可能与真实值有较大的偏差，因此，需要开展两次虚假初始参考距离库的剔除，仅保留零速度线附近一侧的距离库作为初始参考距离库，才能够克服现有的C波段天气雷达速度退模糊方法常出现错误或者无法退模糊的问题。
在上述实施例中，优选地，如图4所示，初始参考距离库统计模块70包括：
有效方位角选择单元71，被设置为用于统计初选参考距离库中每个方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库数量最多的方位角为有效方位角；
起始参考距离库定位单元72，被设置为用于遍历以每个参考距离库为中心的im×jn区域内的距离库，统计有效方位角上的初选参考距离库的数量，初选参考距离库数量最多的位于区域中心的距离库为起始参考距离库；
初始参考距离库选择单元73，被设置为用于以起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向天气雷达和背向天气雷达的方向搜索初选参考距离库；
其中，im表示为第m个方位角，jn表示为第n个距离库，m＝n＝[-1,1]，方位角差异值为初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若方位角差异值小于10°，则初选参考距离库为初始参考距离库。
在该实施例中，经过上述步骤能够完全剔除初选参考距离库中虚假参考距离库，参考距离库仅为零速度线一侧的距离库，利用本方法获得的初始参考距离库，以其为中心，对其相邻两方位的距离库开展退模糊，再根据现有自动退模糊方法可正确完成速度退模糊。
在上述任一技术方案中，优选地，预设标记公式的表达式为：
Vi+1，j+lwin×Vi-1，j+rwin<0 (4)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≥sRlfa×Vmax (5)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≤zRlfa×Vmax (6)；
|Vi+1，j+lwin|≤1 (7)；
|Vi-1，j+rwin|≤1 (8)；
其中，同时满足式公式(4)和(6)，或者同时满足(7)和(8)的相邻距离库为参考距离库，同时满足式(4)和(5)为径向速度切变距离库，i表示为方位角，j表示为距离库，i+1和i-1为方位角i的相邻方位角，lwin为i+1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；rwin为i-1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；sRlfa为可调系数，缺省值为0.8；zRlfa为可调系数，缺省值为0.4，V为径向速度，Vmax表示为最大不模糊径向速度。
在上述任一技术方案中，优选地，预设代价函数的表达式为：
Figure BDA0002933226750000121
Figure BDA0002933226750000122
其中，
Figure BDA0002933226750000123
为仰角，u0和v0分别表示为天气雷达的等距离圈上的风分量，/>
Figure BDA0002933226750000124
表示为某等距离圈上对应第k个方位角的距离库的径向速度方位梯度，ik表示为某等距离圈上的第k个方位角；若某距离圈上的距离库被标记为径向速度切变距离库，则不参与式(9)的计算。
在上述任一技术方案中，优选地，风切向方向的表达式为：
Figure BDA0002933226750000131
dir1＝dir+90°或者dir2＝dir-90°；
风切向方向阈值为参考距离库的方位角与dir1或dir2的差值小于10°；
其中，dir表示为风向，dir1或dir2表示为风切向方向，abs表示为求绝对值。
应用例
如图5至图9所示，为2020年9月3日08:16(UTC)“美莎克”台风期间哈尔滨雷达2.4°仰角的雷达观测图，该观测资料的最大不模糊速度为11.9m/s。根据径向速度图5，零速度线呈S型，速度模糊的区域较大，且存在二次模糊的情况。利用寻找径向上无强切变的方法无法获得初始参考径向，无法完成速度退模糊。通过本方法，基本标记出了强切变距离库以及零速度值附近的距离库，但有较多的零速度值距离库为速度模糊距离库，不能够作为退模糊参考，如图6所示；利用GVAD获得的等距离圈上的风向切向，剔除了绝大多数的虚假参考距离库，但仍然有少量的虚假参考距离库，如图7白色圆圈中所示；通过本发明得到的初始参考距离库，初选参考距离库中的虚假参考距离库完全被剔除，参考距离库仅为零速度线一侧的距离库，如图8所示。利用本方法获得的初始参考距离库，以其为中心，对其相邻两方位的距离库开展退模糊，再根据现有的的多次自动退模糊方法，可正确完成速度退模糊，如图9所示。
基于上述如图1和图2所示方法，相应的，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例的模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景的方法。
基于上述如图1和图2所示的方法，以及图3和图4所示的虚拟装置实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，其特征在于，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述任一实施例的模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种模糊速度初始参考距离库选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取天气雷达测量的方位角以及对应每个所述方位角的径向速度和距离库；
根据对应于模糊速度的所述方位角确定相邻方位角和相邻距离库；
根据预设标记公式对所述相邻距离库进行标记，得到参考距离库；
所述预设标记公式的表达式为：
Vi+1，j+lwin×Vi-1，j+rwin＜0 (4)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≥sRlfa×Vmax (5)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≤zRlfa×Vmax (6)；
|Vi+1，j+lwin|≤1 (7)；
|Vi-1，j+rwin|≤1 (8)；
其中，同时满足式公式(4)和(6)，或者同时满足(7)和(8)的所述相邻距离库为所述参考距离库，同时满足式(4)和(5)为径向速度切变距离库，i表示为所述方位角，j表示为所述距离库，i+1和i-1为所述方位角i的所述相邻方位角，lwin为i+1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；rwin为i-1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；sRlfa为可调系数，缺省值为0.8；zRlfa为可调系数，缺省值为0.4，V为径向速度，Vmax表示为最大不模糊径向速度；
根据预设代价函数计算所述天气雷达的每个等距离圈上的风分量；
所述预设代价函数的表达式为：
Figure FDA0004103603370000011
Figure FDA0004103603370000021
其中，
Figure FDA0004103603370000022
为仰角，u0和v0分别表示为所述天气雷达的所述等距离圈上的风分量，/>
Figure FDA0004103603370000023
表示为某等距离圈上对应第k个方位角的距离库的径向速度方位梯度，ik表示为某等距离圈上的第k个方位角；若某距离圈上的距离库被标记为径向速度切变距离库，则不参与式(9)的计算；
根据所述风分量计算出每个所述等距离圈上的风切向方向；
所述风切向方向的表达式为：
Figure FDA0004103603370000024
dir1＝dir+90°或者dir2＝dir-90°；
所述风切向方向阈值为所述参考距离库的方位角与dir1或dir2的差值小于10°；
其中，dir表示为风向，dir1或dir2表示为风切向方向，abs表示为求绝对值；
根据所述风切向方向阈值剔除所述参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；
根据所述初选参考距离库分别对所述方位角和所述距离库进行统计，得到统计结果；
根据方位角差异值对所述统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
2.根据权利要求1所述的模糊速度初始参考距离库选择方法，其特征在于，根据所述初选参考距离库分别对所述方位角和所述距离库进行统计，包括以下步骤：
统计所述初选参考距离库中每个所述方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库数量最多的所述方位角为有效方位角；
遍历以每个参考距离库为中心的im×jn区域内的所述距离库，统计所述有效方位角上的所述初选参考距离库的数量，所述初选参考距离库数量最多的位于区域中心的所述距离库为起始参考距离库；
以所述起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向所述天气雷达和背向所述天气雷达的方向搜索所述初选参考距离库；
其中，im表示为第m个方位角，jn表示为第n个距离库，m＝n＝[-1,1]，方位角差异值为所述初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若所述方位角差异值小于10°，则所述初选参考距离库为初始参考距离库。
3.一种模糊速度初始参考距离库选择系统，其特征在于，包括：
雷达测量数据获取模块，被设置为用于获取天气雷达测量的方位角以及对应每个所述方位角的径向速度和距离库；
相邻数据选取模块，被设置为用于根据对应于模糊速度的所述方位角确定相邻方位角和相邻距离库；
参考距离库标记模块，被设置为用于根据预设标记公式对所述相邻距离库进行标记，得到参考距离库；
所述预设标记公式的表达式为：
Vi+1，j+lwin×Vi-1，j+rwin＜0 (4)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≥sRlfa×Vmax (5)；
|Vi+1，j+lwin-Vi-1，j+rwin|≤zRlfa×Vmax (6)；
|Vi+1，j+lwin|≤1 (7)；
|Vi-1，j+rwin|≤1 (8)；
其中，同时满足式公式(4)和(6)，或者同时满足(7)和(8)的所述相邻距离库为所述参考距离库，同时满足式(4)和(5)为径向速度切变距离库，i表示为所述方位角，j表示为所述距离库，i+1和i-1为所述方位角i的所述相邻方位角，lwin为i+1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；rwin为i-1方位角在径向方向的搜寻范围，缺省值为{-1,1}；sRlfa为可调系数，缺省值为0.8；zRlfa为可调系数，缺省值为0.4，V为径向速度，Vmax表示为最大不模糊径向速度；
风分量计算模块，被设置为用于根据预设代价函数计算所述天气雷达的每个等距离圈上的风分量；
所述预设代价函数的表达式为：
Figure FDA0004103603370000041
Figure FDA0004103603370000042
其中，
Figure FDA0004103603370000043
为仰角，u0和v0分别表示为所述天气雷达的所述等距离圈上的风分量，/>
Figure FDA0004103603370000044
表示为某等距离圈上对应第k个方位角的距离库的径向速度方位梯度，ik表示为某等距离圈上的第k个方位角；若某距离圈上的距离库被标记为径向速度切变距离库，则不参与式(9)的计算；
风切向方向计算模块，被设置为用于根据所述风分量计算出每个所述等距离圈上的风切向方向；
所述风切向方向的表达式为：
Figure FDA0004103603370000051
dir1＝dir+90°或者dir2＝dir-90°；
所述风切向方向阈值为所述参考距离库的方位角与dir1或dir2的差值小于10°；
其中，dir表示为风向，dir1或dir2表示为风切向方向，abs表示为求绝对值；
初选参考距离库定位模块，被设置为用于根据所述风切向方向阈值剔除所述参考距离库中的虚假参考距离库，得到初选参考距离库；
初始参考距离库统计模块，被设置为用于根据所述初选参考距离库分别对所述方位角和所述距离库进行统计，得到统计结果；
初始参考距离库筛选模块，被设置为用于根据方位角差异值对所述统计结果进行筛选，得到初始参考距离库。
4.根据权利要求3所述的模糊速度初始参考距离库选择系统，其特征在于，所述初始参考距离库统计模块包括：
有效方位角选择单元，被设置为用于统计所述初选参考距离库中每个所述方位角100km范围内的标记为参考距离库的数量，参考距离库数量最多的所述方位角为有效方位角；
起始参考距离库定位单元，被设置为用于遍历以每个所述参考距离库为中心的im×jn区域内的所述距离库，统计所述有效方位角上的所述初选参考距离库的数量，所述初选参考距离库数量最多的位于区域中心的所述距离库为起始参考距离库；
初始参考距离库选择单元，被设置为用于以所述起始参考距离库为起点、方位角reAz＝i作为参考值，分别向朝向所述天气雷达和背向所述天气雷达的方向搜索所述初选参考距离库；
其中，im表示为第m个方位角，jn表示为第n个距离库，m＝n＝[-1,1]，方位角差异值为所述初选参考距离库的方位角与方位角reAz的差值，若所述方位角差异值小于10°，则所述初选参考距离库为初始参考距离库。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现如权利要求1或2所述模糊速度初始参考距离库选择方法的步骤。
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