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题名中小尺度强对流天气的雷达回波图像生成方法
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作者
李传浩
张秀娟
卜庆雷
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机构
山东省济南市气象局
山东省济南市人工影响天气中心
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出处
《气象科技》
2023年第3期331-337,共7页
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文摘
为生成复杂环境下的优质雷达回波图像,减少目标信息缺失现象与相对成像误差,提出基于中小尺度强对流天气的雷达回波图像生成方法。采用可最大限度保留雷达回波特性的傅里叶插值法,形成空间分辨率均匀的雷达回波三维规则网格数据;基于改进变分贝叶斯理论,实现中小尺度对流天气雷达回波图像超分辨重现,生成雷达回波图像。试验结果表明,该方法处理后的中小尺度强对流天气雷达回波范围与原图相似度高,可最大程度留存雷达回波信息,该方法能够生成清晰的雷达回波图像,且不存在目标信息缺失现象,相对成像误差极小。
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关键词
中小尺度
强对流天气
雷达回波图像
雷达回波特征
傅里叶插值法
变分贝叶斯
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Keywords
medium and small scale
severe convective weather
radar echo image
radar echo characteristic
fourier interpolation
variational Bayes
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分类号
P415.2
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名基于X波段雷达图像序列反演海洋表面流的算法研究
被引量：3
- 2
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作者
王福友
何宜军
卢志忠
袁赣南
唐艳红
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机构
哈尔滨工程大学自动化学院
中国科学院海洋研究所
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出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第5期443-449,共7页
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文摘
海表面流是影响基于X波段雷达回波图像反演海浪参数精度的关键因素之一,针对海表面流不能由测量仪器直接测量的现状,本文对海表面流的反演算法进行了研究。在海表面流的反演过程中,提出建立带有约束项的能量价值函数,运用加权最小二乘法进行求解,得到海表面流反演公式,并提出考虑高阶色散关系可以提高表面流的反演精度。为了验证反演算法,采用X波段雷达现场遥测海浪获取海浪回波图像序列,对海浪回波图像存在的杂波问题,采用移动平均法及色散关系进行滤除,最后将算法运用到实际遥测的海浪回波图像中提取表面流,初步得到可行的结果。
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关键词
海表面流
雷达回波图像
反演算法
约束项
高阶色散关系
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Keywords
ocean surface current（OSC）
radar image
inversion algorithm
constraint term
higher-order dispersion relationship
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分类号
P731
[天文地球—海洋科学]
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题名基于卷积光流生成网络的雷达回波图像预测算法研究
被引量：1
- 3
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作者
张毓杉
周晓
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机构
武汉理工大学机电工程学院
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出处
《数字制造科学》
2022年第4期297-302,共6页
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文摘
针对传统光流法预测雷达回波图像存在的问题进行了改进,提出了基于卷积光流生成网络的雷达回波图像预测算法。该算法通过向卷积光流生成网络输入连续的两帧雷达回波图像,生成对应的光流场,并结合光流场和原始图像以及半拉格朗日外推算法预测出未来十帧的雷达回波图像序列。在标准雷达回波图像数据集(standardized radar dataset,SRAD)的基础上制作了用于卷积光流生成网络训练的数据集,经过实验对比分析,所提出的算法在拥有较高的降雨预测精度下,生成光流场的计算时间仅耗时1.99 ms,而传统光流法需要耗时157 ms,该算法计算速度远远超过了传统光流法。
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关键词
光流
雷达回波图像
预测
临近降水预报
编解码
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Keywords
optical flow
radar echo image
prediction
nowcasting precipitation
encoder-decoder
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分类号
TN957.52
[电子电信—信号与信息处理]
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题名基于CNN的天气雷达异常回波图像识别算法研究
被引量：5
- 4
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作者
刘昉
李奇临
蒋涌
杨永毅
张俊
赵思亮
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机构
重庆市气象局重庆市气象信息与技术保障中心
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出处
《电子设计工程》
2021年第6期74-78,87,共6页
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基金
重庆市气象部门智慧气象技术创新团队项目(ZHCXTD-201922)。
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文摘
针对支持向量机算法在对天气雷达回波图像出现异常的识别中存在识别率低、时效性不高、对原始图像特征提取较复杂等问题,因此该文采用基于深度学习技术中的卷积神经网络(CNN)算法对雷达回波图像进行异常判别。研究中结合了传统经典的LeNet-5网络和在图像处理中比较有优势的VGG网络,将VGG网络中的小卷积核级联思路代入了LeNet-5浅层网络;每次卷积都对权重L2正则化处理,并且每层都使用了ReLU激活函数,大大增加了系统的泛化能力;在全连接层中添加了Dropout层,很好地解决了过拟合。实验证明,此算法对雷达回波图像识别率高、时效快,较传统识别方法具有明显优势。
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关键词
卷积神经网络(CNN)
LeNet-5网络
激活函数
过拟合
雷达回波图像识别
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Keywords
Convolutional Neural Network(CNN)
Lenet-5 network
activity function
overfitting
radar echo image recognition
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分类号
TN956
[电子电信—信号与信息处理]
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题名基于小波变换的多普勒雷达回波图像压缩
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作者
陈威
李凤昌
严卫
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机构
解放军理工大学气象学院
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出处
《解放军理工大学学报（自然科学版）》
EI
2003年第4期93-97,共5页
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文摘
由于多普勒雷达的速度图是矢量场 ,在有损压缩模式下 ,运动粒子的原来运动方向可能会由于失真而改变。提出了一种速度场方向保持算法 ( VFHOA) ,引入了方向图的概念。在恢复图像时 ,利用该算法 ,可以纠正发生方向错误的运动粒子。最后利用小波变换和零树编码 ,并结合 VFHOA对多普勒雷达回波数据进行了压缩。实验表明 ,VFHOA实现简单 ,效果较好 ;并且该算法也适用于对一般的矢量场图像的有损压缩。
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关键词
有损压缩
多普勒雷达回波图像
速度场方向保持算法
小波变换
零树编码
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Keywords
lossy compression
Doppler radar echo image
velocity field holding orientation algorithm
wavelet transform
zerotree coding
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分类号
TN911.7
[电子电信—通信与信息系统]
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题名基于聚类分析的冰雹预测研究
被引量：1
- 6
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作者
马莉
李国东
李硕
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机构
新疆财经大学应用数学学院
新疆财经大学新疆社会经济统计研究中心
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出处
《东莞理工学院学报》
2017年第3期11-16,共6页
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文摘
冰雹是我国频发的气象灾害之一,冰雹云的预测是对强对流天气的重点监测对象,文中所采用的信息源图像为雷达回波反射率图像。主要从冰雹云的形态特征、基本反射率因子这两个方面进行分析计算,运用MATLAB程序提取出可能出现降雹的有效区域,进行聚类分析判别,识别出雹云单体所在的有效区域。通过对训练样本的聚类归纳总结,基于对降雹云单体的形态特征、反射强度研究的一般规律,建立判别函数。在此模型基础之上,计算出反射强度值大于45 dBZ可能出现降雹区域的概率,从中获取一个参数值,当概率大于这个预定的参数值时,则可能出现降雹天气。通过仿真实验结果表明,此模型对冰雹云的预测有良好的判别效果,可以应用到实际生活中去,做到提前预警,减少经济损失。
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关键词
雷达回波反射率图像
k_means聚类
距离判别
仿真实验
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Keywords
radar echo reflectivity image
k-means clustering
distance discriminant
simulation experiment
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分类号
O183
[理学—数学]
TN957
[理学—基础数学]
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题名基于ELM与BP神经网络的新疆雹云预测与识别
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作者
蒲越
李国东
赵静
徐文霞
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机构
新疆财经大学应用数学学院
新疆财经大学新疆社会经济统计研究中心
新疆维吾尔自治区气象局人工影响天气办公室
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出处
《数学的实践与认识》
北大核心
2017年第23期178-188,共11页
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基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2017D01A24)
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文摘
冰雹是一种强烈的自然灾害,为了提前对冰雹进行预测,提出了一种BP神经网络做预测,极限学习机做识别的预测方法.方法以雷达回波反射率图像的均值、方差、熵为判别指标,首先训练好能够分类云层特征的极限学习机,其次结合雹云形成过程,使用经过较大样本训练的BP神经网络对未来30分钟数据预测,最后使用经过训练的极限学习机进行云层的类型判别.实验结果表明,BP神经网络能够平均提前5-20分钟预测出降雹,具有较好的预测效果.
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关键词
BP神经网络
熵
极限学习机
雷达回波反射率图像
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Keywords
BP neural network
entropy
extreme learning machine
radar echo reflectance image
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分类号
P457
[天文地球—大气科学及气象学]
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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