1. 本选题研究的目的及意义
气象雷达作为一种重要的气象观测仪器,能够探测降水的空间分布、强度、移动以及云内的微物理特征等信息,为天气预报、灾害性天气预警等提供重要的数据支撑。
C波段双偏振雷达作为一种先进的气象雷达,相较于传统的S波段雷达,具有波长短、衰减小、空间分辨率高等优势,能够更加精细化地观测降水过程。
然而,C波段双偏振雷达数据也存在着一些质量问题,如信号噪声、杂波污染、衰减效应等,这些问题会直接影响雷达数据的准确性和可靠性,因此需要进行数据质量控制和衰减订正。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着雷达技术的发展和应用,雷达数据质量控制和衰减订正一直是国内外学者研究的热点和难点。
国内研究现状:
近年来,国内学者在C波段双偏振雷达数据质量控制和衰减订正方面开展了大量研究工作,并取得了一系列成果。
例如,中国科学院大气物理研究所、南京大学、中国气象科学研究院等单位在雷达数据质量控制方面,发展了基于数学形态学、神经网络、模糊逻辑等方法的杂波识别和抑制技术,以及基于信号处理技术的径向速度退模糊方法,有效提高了雷达数据的可靠性。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以NUISTC波段双偏振雷达数据为研究对象,系统地研究C波段双偏振雷达数据质量控制和衰减订正方法,主要内容包括:
1.NUISTC波段双偏振雷达数据特征分析:-分析NUISTC波段双偏振雷达的数据格式、扫描模式、参数设置等,了解其数据特点和数据质量状况,为后续的数据质量控制和衰减订正奠定基础。
2.C波段双偏振雷达数据质量控制方法研究:-研究C波段双偏振雷达数据中的信号噪声、杂波污染等问题,针对性地开发和改进数据质量控制方法,包括信号质量控制、杂波抑制、径向速度退模糊等。
3.C波段双偏振雷达衰减订正方法研究:-研究C波段双偏振雷达信号的衰减特性,分析不同衰减订正方法的优缺点,并结合NUISTC波段双偏振雷达数据特点,改进和优化现有的衰减订正方法,提高订正精度。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和个例分析相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.收集和整理NUISTC波段双偏振雷达相关资料,包括雷达系统参数、数据获取方式、数据格式、质量控制流程等,以及国内外相关研究文献,了解C波段双偏振雷达数据特征、数据质量问题和现有的质量控制和衰减订正方法。
2.基于NUISTC波段双偏振雷达数据特征和常见质量问题,选择合适的质量控制方法,如信号质量控制方法、杂波抑制方法、径向速度退模糊方法等,并对选取的方法进行改进和优化,以提高其对C波段雷达数据的适用性和订正精度。
3.分析C波段双偏振雷达信号的衰减机理和影响因素,研究现有的衰减订正方法,如基于差分传播相移的衰减订正方法、基于无衰减区域的衰减订正方法等,并针对C波段雷达的特点进行改进和优化,以提高衰减订正的精度和可靠性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.针对NUISTC波段双偏振雷达数据特点,改进和优化现有的数据质量控制方法,提高对C波段雷达数据的适用性和订正精度,构建一套适用于NUISTC波段双偏振雷达的数据质量控制流程。
2.结合NUISTC波段双偏振雷达数据特点和当地降水特征,改进和优化现有的衰减订正方法,提高衰减订正的精度和可靠性,建立适用于NUISTC波段双偏振雷达的衰减订正模型。
3.利用NUISTC波段双偏振雷达实测数据,对改进后的数据质量控制和衰减订正方法进行实例分析和验证,评估方法的有效性和可靠性,并分析订正前后雷达数据在降水估算、灾害性天气监测等方面的应用效果,为C波段双偏振雷达数据的应用提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘黎平, 冯锦明, 黄兴友, 等. 双线偏振雷达数据质量控制及产品反演方法研究进展[J]. 气象学报, 2018, 76(3): 337-356.
[2] 刘晓宇, 张沛源, 肖辉. C波段双线偏振雷达数据质量控制方法研究[J]. 雷达学报, 2020, 9(2): 228-240.
[3] 周海, 葛文忠, 王洪庆, 等. 双线偏振雷达数据质量控制技术研究进展[J]. 气象科技, 2021, 49(2): 232-242.
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