地基微波辐射计网络资料处理系统设计与实现.pdf

南京信息工程大学
硕士学位论文
地基微波辐射计网络资料处理系统设计与实现
姓名:郭伟
申请学位级别:硕士
专业:大气遥感科学与技术
指导教师:王振会
20090501
摘要为青海省三江源自然保护区项目在人工增雨作业过程中利用三台地基微波辐射计ǖ快速、直观、准确地获得整个区域内大气温度、湿度、液态水含量等气象状况,设计了微波辐射计网络资料处理系统。整个系统包括观测站以及中心站数据库设计、观测数据上传和入库以及用户查询显示终端程序。该系统的建立采用结构化程序设计,方便后续功能扩展,用数据资料的实时传输、自动入库、原始数据及气象产品的查询、输出及单站产品多方式显示等功能。经过半年多软件测试实验,系统整体运行良好。关键词:地基微波辐射计观测网络,资料处理软件,系统设计作为应用程序的开发工具,用做数据库,已实现数据格式转换、
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作者签名:鸯牮期:猢:学位论文独创性声明学位论文使用授权声明本人郑重声明:⒓岢忠浴扒笫怠⒋葱隆钡目蒲Ь翊邮卵芯抗ぷ鳌⒈韭畚氖俏腋鋈嗽诘际χ傅枷陆械难芯抗ぷ骱腿〉玫难芯⒈韭畚闹谐耐猓惺笛椤⑹莺陀泄夭牧暇钦媸档摹⒈韭畚闹谐暮椭滦坏哪谌萃猓话渌嘶蚱渌已经发表或撰写过的研究成果。⑵渌径员狙芯克龅墓毕拙言诼畚闹凶髁松鞑⒈硎了谢意。本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定,学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版;有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅;有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索:有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。成果。日’
第一章前言年代,国内广泛采用机载手动含水量仪等云物理取样观测仪器。这种仪器存在着取样速率低、不连续、测量误差大等缺点。而地基微波辐射计则以其高时间分辨率、高探测精度、国内外研究进展地基微波辐射计廓线仪有较好的温度探测能力和垂直分辨力。,等】用单通道ǘ挝⒉ǚ浼撇饬看笃秃C嬖诓晃榷ú憬嶙纯鱿挛露壤O撸⒂胩众所周知,云中液态水含量是人工影响天气过程中决定增雨条件的前提。天空水资源主要是指过冷水资源。过冷水的存在及其含量是贝吉龙过程能否进行的条件之一。因此,云中液态水和过冷水含量是云物理和人工增雨催化作业中极为重要的云物理参数。对云中液态水含量的观测,一般采用飞机进入目标云系,利用机载仪器直接测量的办法。如在~可无人值守连续工作,以及能从混合相态的云中探测出过冷水的含量等一系列特点,在中小尺度和人工增雨领域得到广泛的应用,成为探测云中液态水含量的新型工具。微波辐射计是在射电天文望远镜的基础上发展起来的。气象工作者曾经借用射电天文望远镜作为被动式微波遥感观测大气的微波辐射测量工具。上世纪年代,热嗽美国兄瞥晒α俗庞糜谄蠊鄄獾牡鼗笃⒉ǚ浼疲甏鱿至嘶卮笃波辐射计,年代辐射计被装载到气象卫星上。期间,和】首先提出了观测氧气谱线区微波热辐射来推求大气温度的基本概念。年代后期,甊等【用星载微波探测单元偷鼗⒉ǚ浼评O咭墙辛:戏囱荩贸陨系母度上讲獾ピ5奶讲饩ǘ纫S庞诘鼗⒉ǚ浼评O咭牵韵碌母叨龋空资料进行对比,得到空气近表面温度的反演精度小于年代初,地基微波遥感技术在国际上开始应用于云物理研究中。、年,玫鼗⒉ǚ浼贫悦拦鞑磕诨4锷铰龆痉绫┰葡抵械囊禾植冀辛连续跟踪遥测。年】对微波辐射计测量液态水精度进行了研究,确认了其可行南京信息工程人学硕士学位毕业论文
纠利用地之间的相关性。⒉ǚ浼坪驮颇灰恰⒌缟讲庀低骋约俺9娴孛婀鄄庀低匙条件下过冷水在飞行器表面结冰对飞行的影响。】在长期实验后分析了大气水汽总量外考察试验。年拢枚嗥刀挝⒉ㄒ8写笃憬岬氖笛榻峁⒂貌煌姆性,从而为测量大气中汽态、液态水的连续分布开辟了新途径。基微波辐射计提供的准确的人气温湿廓线,采用神经网络和多元回归分析米确定恶劣天气和云液态水总量的季节变化特征,还检验了可降水量芰、云液态水总量与降水发生合成一个综合系统来反演对流层的大气水汽和云液态水总量,并提出微波辐射计有可能在无球探空系统中充当主角。年,甒蚃.】提出,通过从不同方向探测云及其周嗣环境的微波辐射亮温值,根据辐射传输原理列出亮温值和液态水含量的方程组咝,求解方程取得垂直剖面上积状云液态水含量的二维分布。这种方法在理论上类似于成像技术,如医学上使用的扫描的层析成像方法。这种技术被运用在地基微波辐射计的探测上。年,甒扔谜庵址椒ㄔ诳坡蘩嘟辛送獬∈匝椤。年,甒和瓻将此技术应用到机载探测上。当飞机相对于云移动时,两个天线自动进行前后向交互探测,各得到一组不同位置的测量结果,完成对目标云系的扫描。墨西哥海湾的外场试验证实,这种遥感方法测得的云液水含量与直接探测得到的结果非常吻合。在我国,上世纪年代,赵柏林【】等利用撩孜⒉ǘ