15、雷达测量与数据质量提升

雷达测量与数据质量提升

1. 雷达测量与数据区分

在雷达测量中，区分杂波和气象回波是提高数据质量的关键。从概率密度函数（PDF）来看，杂波和气象回波在某些参数上有明显差异。例如，杂波和气象的 (p(PR_H, PR_V)) 几乎没有重叠，但区分杂波和零气象回波相对困难。对于 (\hat{Z} {DR}) 和 (\hat{\rho} {hv})，气象回波（(w) 和 (w_0)）的PDF几乎相同，但与杂波的PDF差异很大。(\hat{Z} {DR}) 对于杂波的分布范围比气象回波大，不过中间值有重叠。当 (\hat{\rho} {hv}) 小于0.85时，气象回波的 (p(\hat{\rho} {hv})) 几乎为零，峰值位于 (\hat{\rho} {hv} = 0.995)；而杂波的 (\hat{\rho} {hv}) 分布范围更大，(p_c(\hat{\rho} {hv}| )) 的峰值位于 (\hat{\rho}_{hv} = 0.96)。这些联合PDF和PDF为区分杂波和气象回波提供了更多信息。

1.1 双扫描判别法

考虑到水凝物的雷达回波相关时间通常比地面杂波短得多，因此可以利用扫描间（双扫描）相关性来分离杂波和气象回波。对于大多数气象现象，10 - cm波长雷达的气象信号相关时间小于10 ms（当 (\sigma_v = 1.0 m/s) 时为8 ms），C - 或X - 波段雷达信号的相关时间更短。这些气象信号在连续的360°方位扫描之间不相关。而地面杂波通常是静止的，杂波信号的相关时间约为一分钟，在扫描间具有相关性，这与气象信号明显不同。

大多数运行雷达