宋堃
- 作品数：26 被引量：41H指数：5
- 供职机构：国防科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 暴雨过程中天气雷达强度与衰减关系的研究被引量：4
- 2016年
- 为提高天气雷达定量估测暴雨雨量的能力,利用一条沿X波段天气雷达径向的微波链路获得路径总衰减,使用改进的最小残差法,对一次暴雨过程中衰减系数(k)与X波段天气雷达反射率因子(Z)关系k=aZb中的系数a、b进行了计算,同时实现了相应径向反射率因子的衰减订正。实验结果表明,最优系数a的平均值为5.2×10-5,标准差为2.9×10-5,b的平均值为1.068,标准差为0.118。与已有文献相关结论相比,系数a值较小,而系数b值较大。联合微波链路对雷达相应径向实施衰减订正,可以有效避免常规逐库订正方法中不稳定问题,订正结果合理,订正后雨强估计结果更加接近雨量计实测值。所得结论可供天气雷达反射率因子衰减订正和定量估测暴雨雨量时参考应用。
- 张鹏李兆明薛杨宋堃
- 关键词：暴雨天气雷达衰减订正
- 基于实测雨滴谱数据的微波链路和天气雷达降水估计关系研究被引量：5
- 2021年
- 利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的Z-R关系为Z=161.63R^(1.55),层状云降水中为Z=227.23R^(1.53)。在两次不同类型降水过程中利用微波链路和天气雷达反演降水,结果表明:使用ITU-R雨衰关系反演降水存在高估层状云降水、低估对流性降水的问题,使用常用Z-R关系反演降水存在明显低估降水的问题,而使用雨滴谱计算的雨衰关系和Z-R关系反演的降水与雨量计实测降水更加一致,平均绝对误差降低,相关性明显提高。说明使用实测雨滴谱数据计算得到的本地化的雨衰关系和雷达Z-R关系,能够提升定量测量降水的准确性。
- 张鹏刘西川周则明宋堃杨平吕
- 关键词：Z-R关系雨滴谱天气雷达
- 基于支持向量机的微波链路雨强反演方法研究
- <正>1引言近些年,气象学者提出了利用广泛存在的微波通信信号传播的衰减信息反演地表降雨强度的方法,并开展了大量的实验研究,取得了一定的进展。2006年Messer等提出利用微波通信链路进行降雨的探测反演的设想,并给出了基...
- 宋堃高太长刘西川印敏薛杨
- 关键词：支持向量机
- 文献传递
- 基于微波链路的天气雷达降水场校准方法
- 2023年
- 为减小天气雷达反演降水场与地面实际降水的偏差,提出了利用贴近地面的微波链路对天气雷达降水场实施校准的方法,包括变分校准法、卡尔曼滤波校准法、平均校准法和克里金校准法。为验证校准效果,在两次不同类型的实际降水过程中,利用两条微波链路,对S波段天气雷达反演的降水场进行了校准,校准结果与地面雨量计实测值进行了比较,结果表明:四种校准方法均取得了一定的校准效果,改善了降水过程Ⅰ中强降水的低估问题和过程Ⅱ中弱降水的高估问题。校准后的雨强分布与雨量计测值的一致性得到提升,统计误差明显降低,改善程度由高至低依次为平均误差、均方根误差、平均绝对误差。综合各种校准方法在两次降水过程中的表现,克里金校准法的效果相对较好,变分校准法和平均校准法的效果优于卡尔曼滤波校准法。对平均误差和均方根误差改善幅度最大的是克里金校准法,对平均绝对误差改善幅度最大的为变分校准法。平均校准法和卡尔曼滤波校准法得到的校准因子为某一时次的区域平均校准因子,而克里金校准法和变分校准法能够得到随时间和空间位置变化的校准因子场。研究结果表明微波链路是校准雷达降水场的有效手段。
- 张鹏刘西川周则明宋堃杨平吕
- 关键词：校准天气雷达
- 复杂大气条件对微波传播衰减的影响研究被引量：7
- 2018年
- 为了进一步提高大气对微波传播衰减影响的描述精度,为微波链路遥感反演大气新应用提供理论基础,该文系统性研究了大气主要吸收气体和各种大气粒子对微波传播的衰减情况。利用ITU-R模型计算大气主要气体成分对微波的吸收衰减,然后在降水粒子、云雾粒子和沙尘粒子的介电模型、形状、相态和谱分布的基础上,计算得到群粒子对微波的衰减特性,系统讨论降水强度、相态、含水量、谱分布、气压和温度等因素对微波传播衰减的影响。数值模拟结果表明,大气主要气体成分在60 GHz,180 GHz和320 GHz附近存在强烈的吸收带,其衰减系数与水蒸气含量和气压呈正相关,与温度呈负相关;降水强度、谱分布、相态以及冰水比例对降水的微波衰减存在不同程度的影响,云雾的含水量和相态,沙尘的数密度、谱分布和含水量是影响微波衰减的主要因素,而温度的影响较小;大气各因素的衰减系数从大到小依次为爆炸沙尘、降水、气体吸收、水雾、冰雾和自然沙尘。
- 刘西川宋堃高太长胡云涛
- 关键词：微波传播大气粒子谱分布
- 智能手机参与大气探测的研究进展与展望被引量：5
- 2018年
- 随着智能手机及嵌入式传感器的发展和普及,出现了公众利用智能手机探测大气环境参数的非专业探测手段,无需额外专用仪器,具有硬件成本低、时空分辨率高、时空覆盖广等优点,成为专业大气探测的有效补充。在气象业务、科研和公众服务等领域具有广阔的应用前景。目前我国在非专业大气探测方面的研究较少,为了充分发挥这一非专业探测手段的效能,在分析现有智能手机及嵌入式传感器技术现状的基础上,重点介绍了智能手机应用于降水、气温、气压、气溶胶和辐射等参数测量的技术现状,提出应该从加强机理研究、挖掘可用信源、数据质量控制、大数据处理技术以及与业务、科研、服务的匹配衔接等方面开展研究,推动智能手机参与大气探测的研究与应用。
- 刘西川高太长贺彬晟刘磊印敏宋堃
- 关键词：智能手机嵌入式传感器大气探测
- 一种多频段微波链路联合的区域降水测量方法
- 本发明公开了一种多频段微波链路联合的区域降水测量方法，在每个微波链路发射与接收基站上加装数据采集装置，将微波发射和接收端的信号电平值RSL实时采集并发送到中心服务器；然后根据点对点微波链路计算得到每一条微波链路的路径衰减...
- 高太长刘西川刘磊宋堃薛杨
- 文献传递
- 基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法被引量：6
- 2017年
- 以T矩阵理论、Gamma谱分布为理论基础,基于Pruppacher-Beard降雨粒子模型,对OTT雨滴谱仪的Gamma谱参数历史资料与降雨强度值进行非线性拟合得到具有实地谱分布的幂律系数,建立适合于本地区的雨衰模型,提出了基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法,分析了温度对模型幂律系数的影响,并开展了15—20 GHz频段的视距微波链路与地面雨滴谱仪的同步观测降雨实验.实验结果表明:反演雨强的相关系数全部高于0.6,最高达到了0.96,RMSE最小值为0.79,累积降雨量的绝对偏差在2.47 mm以内,最小偏差仅为0.28 mm,相对误差低于1.84%.实验结果验证了基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法的有效性、准确性和适用性,对于进一步提高微波链路反演降雨精度、改善降水监测效果具有重要意义.
- 宋堃高太长刘西川印敏薛杨
- 一种基于微波链路网的雷达回波衰减订正方法
- 本发明公开了一种基于微波链路网络的区域衰减实现天气雷达回波强度衰减订正的方法。通过测量微波链路网络在特定频段下的雨致衰减，将其与天气雷达探测资料进行时间和空间匹配，并作以离散网格化处理；根据微波链路网络的一系列衰减值结合...
- 高太长薛杨刘西川张鹏宋堃马研
- 文献传递
- 双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别方法
- 一种双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别方法，包括如下步骤，基于双频双偏振微波链路的雨致衰减信息反演路径平均降雨强度，首先，利用微波发射机和接收机测得不同频率、不同偏振方向的雨致衰减强度；然后，利用衰减信息反...
- 宋堃刘西川高太长薛杨印敏孙梯全
