17、天气观测与定量降水估计中的雷达应用

天气观测与定量降水估计中的雷达应用

1. 雷达回波分类

1.1 聚合值计算

在雷达回波分类中，聚合值代表所有测量值的总贡献，它能表明输入参数产生输出类别的可能性。聚合值雷达回波类的计算公式如下：
[
A_{i}=\frac{\sum_{j = 1}^{N}W_{ij}P^{(i)}(X_{j})}{\sum_{j = 1}^{N}W_{ij}}
]
其中，(P^{(i)}(X_{j})) 是一个隶属函数，用于表征第 (i) 类中第 (j) 个雷达变量 (X_{j}) 的分布；(W) 表示权重，代表雷达变量在分类中的重要性。

1.2 解模糊化

在解模糊化步骤中，会比较每个类别的聚合值，聚合值最大的类别将被分配给相应的一组极化雷达数据（PRD）。

1.3 分类输入与输出

Park 等人使用六个雷达测量值作为输入：(Z_{H})、(Z_{DR})、(\rho_{hv})、(K_{DP})、(SD(Z_{H})) 和 (SD(\Phi_{DP}))；输出分为 10 个类别：
1. 地面杂波或异常传播（GC/AP）
2. 生物散射体（BS）
3. 干雪花（DS）
4. 湿雪（WS）
5. 冰晶（CR）
6. 霰（GR）
7. 大雨滴（BD）
8. 中小雨（RA）
9. 大雨（HR）
10. 雨夹雹（RH）

1.4 隶属函数参数

隶属函数的参数如下表所示：
| 类别 | (P[Z_{H} (dBZ)]) | (P[Z_{DR} (