中国自动气象站实时质量控制系统中天气雷达的应用论文_刘亚兵

中国自动气象站实时质量控制系统中天气雷达的应用论文_刘亚兵

(河南省周口市西华县气象局,河南 西华 466600)

摘要:目前气象站已经发展为自动式,但是当前虽然已经发展为自动气象站,却仍然在部分技术缺陷,气象问题影响着人们的生活,如航空和出行问题,所以人们需要实施掌握气象信息,可是当前自动气象站多依靠观测数据的时间和空间进行相关的验证数据,但由于降水存在较多不均匀的特性,会经常出现气象预报错误。因此在当前的自动气象站使用过程中,需要引入天气雷达,天气雷达拥有定量估测降水技术,可以提高对降水预测的准确性,有效的提高自动气象站降水质量的提高。

关键词:自动气象站;天气雷达;定量估测降水;质量控制;格点化

引言:

当前自动气象站已经得到广泛使用,通过气象系统的自动更新和发送,可以有效保证人们随时掌握天气,但是目前自动气象站存在较为重要的问题,即是无法保证降水等问题的准确性,传统预测方法受到天气实时变化的影响,所以无法准确进行预测,因此在当前的自动气象站使用中,需要使用天气雷达,同时实施检测的方式,保证气象信息的稳定性,使得可以得到综合提高。

1自动气象站中天气雷达的应用

1.1天气雷达数据预处理

天气雷达有六部分组成,即是天气雷达数据质量控制、天气雷达数据格点化、混合高度雷达反射率格点数据生成、天气雷达定量估测降水、估测降水累加以及区域降水产品拼接,通过六部分的组成,天气雷达才能完成定时工作,已达到小时预测降水效果。

1.1.1天气雷达数据质量控制

在天气雷达的运行过程中,数据的质量控制是需要关注的重要问题之一,对于天气雷达来说,在其运行过程中,容易受到较多的因素影响,使得天气雷达在进行小时的预测过程中,出现不准确和不稳定的情况,需要排除包括地物杂波滤除、虚假噪声和极端值滤除、异常传播回波滤除等,以提高检测质量。

1.1.2天气雷达资料格点化

为提高天气雷达的数据准确性,因此需要将天气雷达的数据进行格点化处理,所谓各点化处理,即是将原有天气雷达的扫面数据将相邻的和上下相邻的进行数据分割,以此完成格点化建立,通过格点化的方式,使得天气雷达的质量呈现层格数据,保证收集证据的稳定性。

1.1.3混合高度雷达反射率格点生成

在天气雷达的使用中,风速、蒸发、都是阻挡天气雷达收据数据的因素,其会降低数据的准确性,因此在天气雷达的实际使用中,可以根据扇面数据点来进行格点化处理,将每个格点选取在反射率大于15dBZ的最低高度上,形成数据扫描。

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1.2雷达数据辅助自动站质量控制

1.2.1自动站降水与雷达估测降水匹配

自动雨量站是收集数据最好的方式之一,同时在自动雨量站的建设中,其可以和天气雷达形成相互呼应,同时针对天气雷达建设,可以与自动雨量站建立相互的联系,以自动雨量站为原点,建立9个天气雷达,在着9个点的相互间进行三维模式串联,建立网格数据点,通过数据的不断比对和测量,来完成自动雨量数据记录,达到综合发展。

1.2.2雷达辅助自动站降水质控判断

将自动站降水量记录数据,同时将自动降水量分为6个区域,对不同的区域分别进行质量控制和记录,然后对此进行相互比较,以得出稳定综合的数据。

(1)以自动站站点为原点,选择与之相邻的天气雷达,针对雷达小时平均降水量进行数据分析,选择最终的平均点,记录整体数据。

(2)首先需要判断附近范围呢的有效降水值,了解其是否有效,如果有效可以进入下一环节,有则不作处理。

(3)通过雷达附近的降水值,如果其有效,可以和自动小站的数据进行对比,通过两数据对比,选择相近值,得到最大值,定位最大值。

(4)将在自动小站得出的雨量分布图进行整体划分,标注不同的划分区域,在不同区域里使用不同对比值,最后得到最终的质控结果。

2效果检验

为验证判识的效果,质控结果样本按照常规质控结果分为两类,其中一类为常规质控判识为正确或错误的值(即常规质控可以进行有效判识的值),记为A类;另一类为常规质控判识为可疑的值(即常规质控无法进行有效判识的值),记为B类。A类为验证类,主要验证本软件质控的正确性;B类为结果类,主要验证本软件对常规质控软件无法判识数据的判识率。对A类3个月8087万条质检结果进行统计,本软件与常规质控软件的一致率达到99.76%,本软件质控结果与常规质控软件质控结果正确性基本一致。

3总结:

提高国家级下发反馈疑误信息的准确性,有效改善自动站资料的可用性。同时,软件具备较好的移植性和扩展性,可以兼容基础数据库和需求的变更。但是由于天气雷达站网分布并不均匀性,对于雷达站未覆盖的范围,无法采用雷达数据对自动站降水进行辅助质控,需引人包括气象卫星在内的更多的观测资料对自动站降水进行质量控制,后续会进一步升级相关质量控制软件,通过质控流程的改进,为气象业务用户提供更准确的实时降水数据质控结果。

参考文献

[1]大气探测资料的应用实践及问题阐释[J].刘柳,尼玛云丹,尼玛楚多.农村经济与科技.2017(10)

[2]GPS技术在大气探测中的应用[J].刘勇伯,李凤毅.知音励志.2017(03)

论文作者:刘亚兵

论文发表刊物:《信息技术时代》2018年3期

论文发表时间:2019/1/2

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