VIL中心区自动识别、跟踪和移动预报.pdf

南京信息工程大学
硕士学位论文
VIL中心区自动识别、跟踪和移动预报
姓名:梁明珠
申请学位级别:硕士
专业:气象学
指导教师:吴洪宝;汤达章
20050501
学位论文独创性声明
本人郑重声明
、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。
、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究
成果。
、本论文中除引文外,所有实验、数据和有关材料均是真实的。
、本论文中除引文和致谢的内容外,不包含其他人或其它机构
已经发表或撰写过的研究成果。
乐
其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示
了谢意。
作者签名
日期妇丫
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作者签名蛋迎蚁卜
日期匀,斌‘厂、
中心区自动识别,跟踪和移动预报
中文摘要
木文利用多普勒天气雷达体扫数据资料计算了垂直累积液态含水量通
过实例对牡和降水的关系作了分析。把工大值中心区中心区作为降水中
心的自动识别、跟踪和移动预报因子在识别工中心区时,利用了三个闽值
核心阔值、参考初始值以及面积阂值。所采用的识别方法是逐步增大闭值法。利用
事先规定的面积闭值来识别中心区是本文识别技术的特点采用权重定位法对工
中心区进行足位。对中心区跟踪时,作为对面积比法的改进,本文使用了动态预
测面积比法。同时启月了分类跟踪法和中心区面控制方法,井引入了类于分团的
交义中心在移动预报方利月矩心法计中心区或交叉中心区的移动速度,用
矢量合成法又多个时段的移动速度进行矢量合成,对矢量合成速度的方向和多个时段
的平均速度方向利用线性集成法进了线性集成。采用线性外推法对中心区的置和
移动速度进行线性外推预报。并开发出一套自动化程度很高的系统软件,可以实现以
上所涉及的全部功能。实例结果表明所采用的因子一工具用良好的保守性所
使用的方法能很好地识别、跟踪和预报中心区。所开发的软件,界面友好、操作
方便、自动化度高,运行速度快、稳定性很高,完全可以投入实时业务运行,并值
得推广应用。
关键词中心区识别跟踪移动预报
工中心夏自动识别、跟踪和移动预报



几
几



哪
称
勿


知




止



几
工中心区自动识别、跟踪和移动预报
引言
。世纪年代,等提出了一种新的利用雷达数字回波资料计算的预报
因子—垂直累积液态含水量,简称
并利用最大相关系数法跟踪结果表明其稳定性很好。年代,美国雷达气象学
者进一步发展和完善了使用作为预报因子的研究,在强对流夭气预报方面取得了
较大成绩。是判别强对流天气造成的暴雨、暴雪和冰雹等灾害性天气的有效工具
之一,如美国对多普勒雷达产品应用情况调查,表明是业务中应用次
数最多的产品之一等的研究结果也表明中心与降水中心密切相关。
潘江和张培昌利用进行了降水估测周,迟竹萍间等把作为降水判别因子在人
工影响天气中进行了使用,结果都表明是一个很好的降水判别工具。因此,建立
在自动识别和跟踪基础之上的对中心区的移动预报,可以对灾害性天气进行预警
和预测,对防灾减灾和人工增雨具有重大意义。
在回波识别方面,阔值法简单实用,也是最常用的识别方法。肖艳妓等门用规定
初始闺值和最小体积闽值的方法对三维风暴进行了识别。根据和的经
验,对孤立强风暴的外推移动预报来说,选取至的反射率闭值最好而对
于鸡线来说,最好的阔值是在至之间。利用阐值法识别风暴等特定夭气的
的回波,人们已经广泛使用并积累了大量经验。另外一种识别的方法是分团法,此方
法把具有同样特征的回波分成一团,同一团中的回波可能具有同样的移动方式。最早
由和提出,并作过试验,取得了某些成功。后来等有改
进了这种方法,此方法也称为模式口
本文以阐值法为基础同时吸纳分团法的特点,用中心区面积阐值来识别中心
区,利用逐步增大初始闭值的方法对进行逐级分裂,使得各区的面积在不断减小,
直到各区的面积第一次等于或小于面积值或者初始阐值达到参考初始阐值就被识
别为中心区。因而,不同中心区具有不同的初始阔值,较弱中心区具有“放大”
的面积,并尽可能接近面积值,参考初始阐值使得较强中心区的面积“原型”得以
保留。对中心区进行保留和剔除处理时,