JPWO2016167055A1 - 降水強度算出装置、気象レーダ装置、降水強度算出方法、及び降水強度算出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】降水強度を精度良く算出する。【解決手段】第１降水強度ＲＺｈを算出する第１降水強度算出部１３と、第１降水強度算出部１３とは異なる手法により第１降水強度ＲＺｈよりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度ＲＫｄｐを算出する第２降水強度算出部１４と、第２降水強度ＲＫｄｐを用いて第１降水強度ＲＺｈを補正する補正部１５と、を備えた降水強度算出装置１０を構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、所定エリア内における各地点の降水強度を算出する降水強度算出装置、当該降水強度算出装置を備えた気象レーダ装置、降水強度算出方法、及び降水強度算出プログラムに関する。

従来から知られている気象レーダ装置では、偏波間位相差変化率（Ｋｄｐ）、Ｈ偏波レーダ反射因子（Ｚｈ）、差分レーダ反射因子（Ｚｄｒ）、のいずれかの観測パラメータに基づく方式によって降水強度の算出を行っている（例えば、特許文献１の段落０００２）。

特開２０１１−４７７４４号公報

ところで、上述したように各パラメータに基づく方式を切り替えて降水強度の算出を行った場合、各パラメータに基づく方式に一長一短があるため、精度のよい結果が安定して得られない、という問題がある。

具体的には、偏波間位相差変化率（Ｋｄｐ）は、算出する過程で、方位、距離方向に広く平均を行っているため、得られる空間分解能が粗い、という問題がある。また、Ｈ偏波レーダ反射因子（Ｚｈ）は、周辺の降水強度との相対的な強弱関係は維持されるものの、絶対的な精度が低い、という問題がある。また、Ｈ偏波レーダ反射因子（Ｚｈ）及び差分レーダ反射因子（Ｚｄｒ）は、電波減衰時の精度が悪いため補正の必要がある、という問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、降水強度を精度良く算出することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る降水強度算出装置は、第１降水強度を算出する第１降水強度算出部と、前記第１降水強度算出部とは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出する第２降水強度算出部と、前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正する補正部と、を備えている。

（２）好ましくは、前記補正部は、前記第１降水強度及び前記第２降水強度の双方に基づいて補正値を算出し、該補正値で前記第１降水強度を補正する。

（３）更に好ましくは、前記補正部は、前記第１降水強度と前記第２降水強度との差に基づいて得られる値を前記補正値として算出し、該補正値を前記第１降水強度に加算することにより該第１降水強度を補正する。

（４）好ましくは、前記補正部は、前記第１降水強度と前記第２降水強度との比に基づ
いて得られる値を前記補正値として算出し、該補正値を前記第１降水強度に乗算することにより該第１降水強度を補正する。

（５）好ましくは、前記補正部は、前記第１降水強度の分解能と前記第２降水強度の分解能とが互いに同じになるように、前記第１降水強度の分解能及び前記第２降水強度の分解能のうち少なくとも一方を調整する分解能調整部を更に備え、前記補正値を、分解能が調整された前記第１降水強度と前記第２降水強度に基づいて、又は分解能が調整された前記第１降水強度と分解能が調整された前記第２降水強度に基づいて算出する。

（６）好ましくは、前記第１降水強度算出部は、前記第１降水強度を、Ｈ偏波レーダ反射因子に基づいて算出する。

（７）好ましくは、前記第２降水強度算出部は、前記第２降水強度を、偏波間位相差変化率に基づいて算出する。

（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る気象レーダ装置は、上述したいずれかの降水強度算出装置を備えている。

（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る降水強度算出方法は、第１降水強度を算出するステップと、前記第１降水強度を算出するステップとは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出するステップと、前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正するステップと、を含む。

（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る降水強度算出プログラムは、第１降水強度を算出するステップと、前記第１降水強度を算出するステップとは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出するステップと、前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正するステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、降水強度を精度良く算出できる。

本発明の実施形態に係る気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。 降水強度算出処理部の動作を示すフローチャートである。 図１に示すＺｈ降水強度算出部によって算出された降水強度分布図の一部を示す模式図である。 図１に示すＫｄｐ降水強度算出部によって算出された降水強度分布図の一部を示す模式図である。 図１に示す加算部によって算出された降水強度分布図の一部を示す模式図であって、操作・表示装置に表示されるレーダ画像の一部を示す図である。 変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。 変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。 図８の補正部によってＺｈ降水強度が補正される様子を説明するための図である。 変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。 変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。 変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部の構成を示すブロック図である。

図１は、本発明の実施形態に係る気象レーダ装置１の構成を示すブロック図である。また、図２は、図１に示す降水強度算出処理部１０（降水強度算出装置）の構成を示すブロック図である。また、図３は、降水強度算出処理部１０の動作を示すフローチャートである。以下では、本発明の実施形態に係る気象レーダ装置１について、図を参照して説明する。図１に示す気象レーダ装置１は、所定エリア内の各地点における降水強度を算出可能に構成されている。なお、「降水」とは、雨、雪、あられ、みぞれなど、空からから地面へ水分が落下することをいう。また、以下では、降水するこれらの物標を、降水物標と称する場合もある。

また、本実施形態では、気象レーダ装置１は、２重偏波方式を採用している。すなわち、気象レーダ装置１は、水平偏波（Ｈ偏波）および垂直偏波（Ｖ偏波）を含む送信波を送波し、その後、それらの反射波を受信波として受波する。受信波は、水平偏波と、垂直偏波とを含んでいる。また、受信波には、送信波が大気中の水分などの物体に反射することで生じるエコーが含まれている。

［構成］
気象レーダ装置１は、図１に示すように、アンテナ２と、サーキュレータ３と、ＲＦコンバータ４と、信号処理装置５と、パワーアンプ６と、操作・表示装置７と、を備えている。

操作・表示装置７は、オペレータによって操作可能な操作パネル（図示せず）を含んでいる。オペレータは、この操作パネルを操作することにより、気象レーダ装置１を操作する。

アンテナ２は、指向性の狭い送信波を送波可能なレーダアンテナである。また、アンテナ２は、受信波を受波可能に構成されている。気象レーダ装置１は、送信波を送波してから受信波を受波するまでの時間を測定する。これにより、気象レーダ装置１は、物体までの距離ｒを検出することができる。アンテナ２は、水平面上で３６０°回転可能に構成されている。また、アンテナ２は、仰角φを０°〜１８０°の範囲で変更可能に構成されている。アンテナ２は、送信波及び受信波を送受信する方向（方位θ、仰角φ）を変えながら、送信波及び受信波の送受波を繰り返し行うように構成されている。

また、アンテナ２から信号処理装置５へは、サーキュレータ３及びＲＦコンバータ４を介して、当該アンテナ２が現在どの方向を向いているか（方位θ）を示すデータが出力されている。その結果、気象レーダ装置１は、受信波を読み出す際には、受信波が到達した位置を、距離ｒと方位θ（アンテナ角度）と仰角φとの極座標で取得することができる。

以上の構成で、気象レーダ装置１は、該気象レーダ装置１の周囲を、半球状に探知することができる。気象レーダ装置１で降水を観測可能なエリアは、例えば平面視において、アンテナ２の位置を中心とする、半径数ｋｍ〜数十ｋｍ程度の円形の領域である。また、気象レーダ装置１は、所定の高度範囲に亘って降水強度を観測可能である。

なお、本実施形態では、送信波を送波してから次の送信波を送波するまでの動作を「スイープ」ともいう。また、送信波及び受信波の送受波を行いながらアンテナを３６０°回
転させる動作を「スキャン」ともいう。

本実施形態におけるスキャン動作の一例として、ボリュームスキャン、ＲＨＩスキャン、セクターＲＨＩスキャン、セクターＰＰＩスキャン、ＰＰＩスキャンなどを例示することができる。

サーキュレータ３は、パワーアンプ６から出力された送信信号を、アンテナ２へ出力するように構成されている。また、サーキュレータ３は、アンテナ２で受波された受信波から得らえる受信信号をＲＦコンバータ４へ出力するように構成されている。

ＲＦコンバータ４は、信号処理装置５によって生成された送信信号を、所定のＲＦ周波数帯にアップコンバートおよび増幅し、パワーアンプ６へ出力する。パワーアンプ６は、この送信信号を増幅した後にサーキュレータ３へ出力する。

また、ＲＦコンバータ４は、受信した受信信号をＩＦ周波数帯にダウンコンバートおよび増幅する。

信号処理装置５は、受信信号を処理するためのものである。信号処理装置５は、降水強度算出処理部１０を有している。

降水強度算出処理部１０は、受信波（送信波の反射波）から得られる受信信号を用いて、３次元の所定の観測領域における降水物標を検出するように構成されている。また、降水強度算出処理部１０は、降水強度を算出するように構成されている。降水強度算出処理部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（図示せず）などを含むハードウェアを用いて構成されている。また、降水強度算出処理部１０は、ＲＯＭに格納された降水強度算出プログラムを含む、ソフトウェアを用いて構成されている。

上記降水強度算出プログラムは、本実施形態の降水強度算出方法を、降水強度算出処理部１０に実行させるためのプログラムである。上記ハードウェアとソフトウェアとは、協働して動作するように構成されている。降水強度算出処理部１０は、以下に説明する処理を行うように構成されている。

信号処理装置５は、増幅した受信信号をＡ／Ｄ変換することで、アナログ形式の受信信号をサンプリングし、複数ビットからなる受信信号（受信データ）に変換する。上記受信信号は、アンテナ２が受信した受信信号中のエコー信号の強度（エコーレベル）を特定するデータを含んでいる。この受信信号は、水平偏波受信信号をデジタルデータに変換して得られる水平偏波受信データと、垂直偏波受信信号をデジタルデータに変換して得られる垂直偏波受信データと、を含んでいる。降水強度算出処理部１０は、それらの受信データに基づいて、観測領域の各地点における降水強度を算出する。

降水強度算出処理部１０は、図２に示すように、Ｚｈ算出部１１と、Ｋｄｐ算出部１２と、Ｚｈ降水強度算出部１３と、Ｋｄｐ降水強度算出部１４と、補正部１５と、を有している。

Ｚｈ算出部１１は、受信データに基づいてＨ偏波レーダ反射因子Ｚｈを算出する（図３のステップＳ１）。Ｚｈは、降水物標から反射して帰来するエコーの強度に基づく値として観測される。Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈは、以下の式（１）によって算出されるレーダ反射因子Ｚに基づいて算出される。Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈの算出手法は公知であるため、その詳細な説明を省略する。なお、以下で示す式（１）におけるＤは雨滴の直径、Ｎ（Ｄ）は微小粒子の粒径分布、Ｄｍａｘは単位体積中の粒子径の最大値、Ｄｍｉｎは単位
体積中の粒子径の最小値、である。

Ｋｄｐ算出部１２は、受信データに基づいて偏波間位相差変化率Ｋｄｐ（比偏波間位相差とも呼ばれる）を算出する（図３のステップＳ４）。Ｋｄｐは、伝搬経路上の２点間を往復する間に生じる偏波間（水平偏波及び垂直偏波）の位相差φ_ＤＰの単位距離あたりの差として、以下の式（２）によって定義される。なお、ｒ_１及びｒ_２は、アンテナ２からの距離を示している。

［数２］
Ｋｄｐ＝｛φ_ＤＰ（ｒ_２）−φ_ＤＰ（ｒ_１）｝／２（ｒ_２−ｒ_１） …（２）

図４は、図２に示すＺｈ降水強度算出部１３によって算出された降水強度分布図（Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈ）の一部を示す模式図である。図４では、降水強度を算出する対象となるエリア内の各地点（図４の各セルに対応）の降水強度が、各セルのドットの密度の濃さに対応している。具体的には、ドットの密度が濃い地点は降水強度が高く、ドットの密度が薄い地点は降水強度が低い。ドットが付されていないセルでは、降水が観測されていない。これは、以下で説明する図５、図６、及び図９においても同様である。

Ｚｈ降水強度算出部１３は、Ｚｈ算出部１１によって算出された各地点におけるＨ偏波レーダ反射因子Ｚｈの値に基づき、各地点の降水強度Ｒ_Ｚｈ（第１降水強度）を算出し（図３のステップＳ２）、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈを生成する。具体的には、Ｚｈ降水強度算出部１３は、以下の式（３）を用いて、降水強度Ｒ_Ｚｈを算出する。なお、このＨ偏波レーダ反射因子を用いて降水強度Ｒ_Ｚｈを算出する手法は、Ｚｈ法と呼ばれる手法である。

［数３］
Ｚｈ＝Ｂ×Ｒ_Ｚｈ ^β …（３）

但し、Ｂ及びβは、雨粒の粒径等によって決定される定数である。

図５は、図１に示すＫｄｐ降水強度算出部１４によって算出された降水強度分布図（Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐ）の一部を示す図である。Ｋｄｐ降水強度算出部１４は、Ｋｄｐ算出部１２によって算出された各地点における偏波間位相差変化率Ｋｄｐに基づき、各地点の降水強度Ｒ_Ｋｄｐ（第２降水強度）を算出し（図３のステップＳ５）、Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐを生成する。なお、ここで説明した偏波間位相差変化率Ｋｄｐを用いて降水強度を算出する手法は、Ｋｄｐ法と呼ばれる手法であって、上述したＺｈ法よりも正確に降水強度を算出できる手法として知られている。なお、このＫｄｐ法は公知の手法であるため、その詳細な説明を省略する。

補正部１５は、Ｚｈ降水強度算出部１３によって算出されたＺｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈの各地点における降水強度Ｒ_Ｚｈを、より精度の高い値となるように補正するためのものである。補正部１５は、分解能調整部１６と、減算部１７と、加算部１８と、を有している。

分解能調整部１６は、Ｚｈ降水強度算出部１３で算出された降水強度Ｒ_Ｚｈの分解能と
、Ｋｄｐ降水強度算出部１４で算出された降水強度Ｒ_Ｋｄｐの分解能とが同じとなるような処理を行う。本実施形態では、分解能調整部１６は、分解能が高い降水強度Ｒ_Ｚｈの分布図について、近接する地点同士の降水強度Ｒ_Ｚｈをスムージングして高周波成分を取り除くことにより、各地点における降水強度Ｒ_Ｚｈの分解能を降水強度Ｒ_Ｋｄｐの分解能と同程度にまで調整して（図３のステップＳ３）分解能調整後分布図ＤＭ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}を生成する。

なお、ここで説明した分解能とは、隣接する地点間での降水強度の差の大きさの度合いのことであり、分解能が大きい場合には、隣接する地点間での降水強度の差が大きくなり易く、分解能が小さい場合には、隣接する地点間での降水強度の差が小さくなり易い。Ｋｄｐ法では、偏波間位相差変化率Ｋｄｐを算出する過程において方位及び距離方向に広く平均を行っているため、Ｚｈ法よりも高い精度で降水強度を算出できるものの、降水強度Ｒ_Ｋｄｐの分解能は、Ｚｈ法を用いて算出された降水強度Ｒ_Ｚｈの分解能よりも低くなる。

減算部１７は、Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐの各地点の降水強度Ｒ_Ｋｄｐと、該Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐの各地点に対応する分解能調整後分布図ＤＭ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}の各地点の降水強度Ｒ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}との降水強度差ΔＲ（補正値）を算出する処理（減算処理）を行い（図３のステップＳ６）、各地点における降水強度差ΔＲの分布図（差分分布図ＤＭ_ΔＲ）を生成する。

図６は、図１に示す加算部１８によって算出された降水強度分布図ＤＭの一部を示す図であって、操作・表示装置７に表示されるレーダ画像の一部を示す図である。加算部１８は、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈの各地点の降水強度Ｒ_Ｚｈに、該Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈの各地点に対応する差分分布図ＤＭ_ΔＲの各地点の降水強度差ΔＲを加算する加算処理を行う（図３のステップＳ７）ことにより、最終的に操作・表示装置７に表示される降水強度Ｒの分布図である降水強度分布図ＤＭを生成する。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る気象レーダ装置１の降水強度算出処理部１０では、Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈに基づいて算出された降水強度Ｒ_Ｚｈを、偏波間位相差変化率Ｋｄｐに基づいて算出された降水強度Ｒ_Ｋｄｐで補正している。このように、降水強度Ｒ_Ｚｈよりも分解能が低いものの精度が高い降水強度Ｒ_Ｋｄｐを用いて降水強度Ｒ_Ｚｈを補正することにより、降水強度Ｒ_Ｚｈの分解能を維持しつつ、降水強度Ｒ_Ｚｈの精度を向上することができる。

従って、降水強度算出処理部１０によれば、降水強度Ｒを精度良く算出できる。

また、降水強度算出処理部１０では、降水強度Ｒ_Ｚｈ及び降水強度Ｒ_Ｋｄｐの双方に基づいて、降水強度Ｒ_Ｚｈを補正するための補正値（本実施形態の場合、降水強度差ΔＲ）を算出している。これにより、降水強度Ｒを適切に算出することができる。

また、降水強度算出処理部１０では、降水強度Ｒ_Ｚｈを補正するための補正値を、降水強度Ｒ_Ｚｈと降水強度Ｒ_Ｋｄｐとの差（降水強度差ΔＲ）として算出し、当該降水強度差ΔＲを降水強度Ｒ_Ｚｈに加算することにより、降水強度Ｒ_Ｚｈを補正している。これにより、降水強度を補正するための補正値を適切に算出することができるとともに、降水強度Ｒ_Ｚｈを適切に補正できる。

また、降水強度算出処理部１０では、第１降水強度（本実施形態の場合、Ｒ_Ｚｈ）の分解能と第２降水強度（本実施形態の場合、Ｒ_Ｋｄｐ）の分解能とが互いに同じとなるよう
に、第１降水強度の分解能を調整している。これにより、分解能が揃った第１降水強度及び第２降水強度によって、第１降水強度を補正するための補正値を適切に算出することができる。

また、降水強度算出処理部１０では、第１降水強度を、Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈに基づいて算出している。これにより、一般的に知られているＨ偏波レーダ反射因子Ｚｈにより、分解能が比較的高い第１降水強度を算出することができる。

また、降水強度算出処理部１０では、第２降水強度を、偏波間位相差変化率Ｋｄｐに基づいて算出している。これにより、一般的に知られている偏波間位相差変化率Ｋｄｐにより、精度が比較的高い第２降水強度を算出することができる。

また、気象レーダ装置１によれば、精度の良い降水強度を算出可能な気象レーダ装置を提供することができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（１）図７は、変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ａの構成を示すブロック図である。上述した実施形態では、Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈを用いて第１降水強度を算出する例を挙げて説明したが、これに限らず、その他の手法を用いて第１降水強度を算出してもよい。具体的には、図７に示すように、Ｈ偏波レーダ反射因子Ｚｈ及び反射因子差Ｚｄｒを用いて第１降水強度Ｒ_{（Ｚｈ，ＺｄＲ）}を算出してもよい。なお、反射因子差Ｚｄｒとは、Ｈ偏波レーダ反射因子ＺｈとＶ偏波レーダ反射因子Ｚｖとの比で定義されるパラメータである。Ｚｈ及びＺｄｒの双方を用いて第１降水強度を算出すると、Ｚｈのみを用いて第１降水強度を算出する場合と比べて、より正確に第１降水強度を算出することができる。

（２）図８は、変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｂの構成を示すブロック図である。また、図９は、本変形例の補正部１５ａによってＺｈ降水強度が補正される様子を説明するための図であって、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈ、Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐ、分解能調整後分布図ＤＭ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}、差分分布図ＤＭ_ΔＲ、及び最終的に操作表示装置に表示される降水強度分布図ＤＭ、のそれぞれの一部を模式的に示す図である。

本変形例に係る気象レーダ装置は、上述した気象レーダ装置１と比べて、補正部の構成が大きく異なっている。以下では、主に本変形例の補正部１５ａの構成及び動作について説明し、その他の構成要素については、説明を省略する。

上述した実施形態における分解能とは、隣接する地点間での降水強度の差の大きさの度合いとして説明したが、本変形例における分解能とは、いわゆる空間分解能である。本変形例に係るＫｄｐ降水強度算出部１４によって算出される降水強度は、Ｚｈ降水強度算出部１３によって算出される降水強度よりも空間分解能が低く且つ精度が高い。

図８及び図９を参照して、本変形例の補正部１５ａの分解能調整部１６ａは、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈの空間分解能を低くして、Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐの空間分解能と同じとなるように調整する処理を行う。分解能調整部１６ａは、例えば一例として、図９を参照して、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈのセルａ，ｂ，ｃ，ｄを一纏めにしたセルが、Ｋｄｐ降水強度分布図ＤＭ_Ｋｄｐのセルと同じ大きさとなるように、セルＡが設定
される。この際、新たに設定されるセルＡの降水強度は、例えば一例として、各セルａ，ｂ，ｃ，ｄの降水強度の平均値として算出される。分解能調整部１６ａは、Ｚｈ降水強度分布図ＤＭ_Ｚｈにおける他のセルについても、同様の処理を行う。

その後、減算部１７及び加算部１８は、上述した実施形態の場合と同様に動作し、最終的に操作・表示装置７に表示される降水強度分布図ＤＭを生成する。

以上のように、本変形例の降水強度算出処理部１０ｂでは、第１降水強度の空間分解能と第２降水強度の空間分解能とが互いに同じとなるように、第１降水強度の空間分解能を調整している。これにより、空間分解能が揃った第１降水強度及び第２降水強度によって適切に補正値を算出することができる。

また、降水強度算出処理部１０ｂでは、第１降水強度の空間分解能と第２降水強度の空間分解能とを揃える際（具体的には、第１降水強度の空間分解能を低減する際）、新たに設定されるセルＡ（図９参照）での降水強度を、該セルＡを構成するセルａ，ｂ，ｃ，ｄの平均値としている。これにより、比較的精度が低い第１降水強度を複数のセルａ，ｂ，ｃ，ｄで平均化しているため、実際の降水強度に対する第１降水強度の誤差を低減することができる。その結果、最終的に操作・表示装置７に表示される降水強度が、実際の降水強度に対して大きく異なってしまうことを防止できる。

（３）図１０は、変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｃの構成を示すブロック図である。本変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｃは、上記実施形態の降水強度算出処理部１０と比べて、補正部の構成が異なっている。本変形例の補正部１５ｂは、分解能調整部１６と、除算部２１と、乗算部２２と、を有している。なお、分解能調整部１６については、上述した実施形態の分解能調整部１６と構成及び動作が同じであるため、その説明を省略する。

除算部２１は、各地点のＫｄｐ降水強度Ｒ_Ｋｄｐを、対応する地点における分解能調整後降水強度Ｒ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}で除算する除算処理を行うことにより、Ｒ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}に対するＲ_Ｋｄｐの比率ＤＲを算出し、この比率ＤＲを用いて比率分布図ＤＭ_ＤＲを生成する。

乗算部２２は、各地点のＺｈ降水強度Ｒ_Ｚｈに、対応する地点における比率分布図ＤＭ_ＤＲの降水強度比ＤＲを乗算する乗算処理を行うことにより、最終的に操作・表示装置７に表示される降水強度Ｒの分布図である降水強度分布図ＤＭを生成する。

以上のように、本変形例に係る降水強度算出処理部１０ｃによれば、Ｒ_{Ｚｈ_Ａｆｔ}に対するＲ_Ｋｄｐの比（降水強度比ＤＲ）を、降水強度Ｒ_Ｚｈを補正するための補正値として算出し、当該降水強度比ＤＲを降水強度Ｒ_Ｚｈに乗算することにより、降水強度Ｒ_Ｚｈを補正している。これにより、降水強度が少量の地点に関しても、降水強度を適切に算出することができる。

（４）図１１は、変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｄの構成を示すブロック図である。本変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｄは、図２に示す補正部１５での算出結果と、図１０に示す補正部１５ｂでの算出結果とが合成されることにより、最終的に操作・表示装置７に表示される降水強度分布図ＤＭが生成される。具体的には、例えば一例として、各補正部１５，１５ｂで算出された対応する各地点における降水強度の平均値が、降水強度分布図ＤＭの各地点における降水強度Ｒとして算出される。本変形例のように、補正手法が異なる２つの補正部１５，１５ｂでの算出結果を合成することにより、実際の降水強度に対して誤差を少なくすることができる。

（５）図１２は、変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｅの構成を示すブロック図である。本変形例に係る気象レーダ装置の降水強度算出処理部１０ｅでは、補正部１５ｃの構成が、上記実施形態の降水強度算出処理部１０の補正部１５の構成と異なっている。具体的には、本変形例では、分解能調整部１６ｂの構成が、上記実施形態に係る気象レーダ装置１の分解能調整部１６の構成と異なっている。本変形例の分解能調整部１６ｂは、Ｚｈ降水強度Ｒ_Ｚｈの分解能及びＫｄｐ降水強度Ｒ_Ｋｄｐの分解能の双方を調整することにより、互いの分解能を同じにしている。これにより、２つの手法により算出された降水強度のうちの一方の分解能を調整するだけでは当該２つの降水強度の分解能を同じにすることができない場合であっても、２つの降水強度の分解能を同じにすることができる。

（６）上述した実施形態では、第１降水強度を算出する手法としてＨ偏波レーダ反射因子Ｚｈを用いた手法を例示し、第２降水強度を算出する手法として偏波間位相差変化率Ｋｄｐを用いた手法を例示したが、これに限らない。互いに異なる降水強度の算出手法であって、第２降水強度の分解能が第１降水強度の分解能よりも低く、且つ第２降水強度の精度が第１降水強度の精度よりも高くなるような関係性を有する算出手法であれば、どのような手法であってもよい。

１ 気象レーダ装置
１０，１０ａ〜１０ｅ 降水強度算出処理部（降水強度算出装置）
１３ Ｚｈ降水強度算出部（第１降水強度算出部）
１４ Ｋｄｐ降水強度算出部（第２降水強度算出部）
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 補正部
Ｒ_Ｚｈ Ｚｈ降水強度（第１降水強度）
Ｒ_Ｋｄｐ Ｋｄｐ降水強度（第２降水強度）

Claims (10)

1. 第１降水強度を算出する第１降水強度算出部と、
   前記第１降水強度算出部とは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出する第２降水強度算出部と、
   前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正する補正部と、
   を備えていることを特徴とする、降水強度算出装置。
2. 請求項１に記載の降水強度算出装置において、
   前記補正部は、前記第１降水強度及び前記第２降水強度の双方に基づいて補正値を算出し、該補正値で前記第１降水強度を補正することを特徴とする、降水強度算出装置。
3. 請求項２に記載の降水強度算出装置において、
   前記補正部は、前記第１降水強度と前記第２降水強度との差に基づいて得られる値を前記補正値として算出し、該補正値を前記第１降水強度に加算することにより該第１降水強度を補正することを特徴とする、降水強度算出装置。
4. 請求項２に記載の降水強度算出装置において、
   前記補正部は、前記第１降水強度と前記第２降水強度との比に基づいて得られる値を前記補正値として算出し、該補正値を前記第１降水強度に乗算することにより該第１降水強度を補正することを特徴とする、降水強度算出装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の降水強度算出装置において、
   前記補正部は、前記第１降水強度の分解能と前記第２降水強度の分解能とが互いに同じになるように、前記第１降水強度の分解能及び前記第２降水強度の分解能のうち少なくとも一方を調整する分解能調整部を更に備え、前記補正値を、分解能が調整された前記第１降水強度と前記第２降水強度に基づいて、又は分解能が調整された前記第１降水強度と分解能が調整された前記第２降水強度に基づいて算出することを特徴とする、降水強度算出装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の降水強度算出装置において、
   前記第１降水強度算出部は、前記第１降水強度を、Ｈ偏波レーダ反射因子に基づいて算出することを特徴とする、降水強度算出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の降水強度算出装置において、
   前記第２降水強度算出部は、前記第２降水強度を、偏波間位相差変化率に基づいて算出することを特徴とする、降水強度算出装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の降水強度算出装置を備えた、気象レーダ装置。
9. 第１降水強度を算出するステップと、
   前記第１降水強度を算出するステップとは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出するステップと、
   前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正するステップと、
   を含むことを特徴とする、降水強度算出方法。
10. 第１降水強度を算出するステップと、
    前記第１降水強度を算出するステップとは異なる手法により、前記第１降水強度よりも分解能が低く且つ精度が高い第２降水強度を算出するステップと、
    前記第２降水強度を用いて前記第１降水強度を補正するステップと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする、降水強度算出プログラム。

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