基于“云+端”架构的江西省雷达拼图系统设计

及时准确的天气雷达产品对灾害性天气监测预报预警具有重要作用,为进一步提高雷达产品处理效率,本文基于融入气象大数据云平台（“天擎”）的建设理念,设计与开发了“云+端”技术架构的江西省雷达拼图系统,采用数据源感知、顺序任务、定时任务等多种调度机制,实现了雷达资料的质量控制、网格化处理、数据缓存、组网拼接等实时快速处理。基于集约化统一监控思想,研发了系统运行的全流程监视与异常告警功能。依托“天擎”的数据、计算资源,构建了分布式并行的系统运行环境,对江西省及周边省份22部多普勒天气雷达进行组网拼图处理,实时制作江西省逐6分钟、0.01°分辨率的单站及区域组网的雷达数据产品。产品纳入“天擎”统一标准化存储管理,为全省精细化气象业务提供了在线服务支撑。基于“天擎”统一加工流水线的雷达拼图系统显著提高了数据处理时效,为推进构建“云+端”的新气象业务提供了技术参考。     

数字化天气雷达强度标定方法

数字化天气雷达的组网观测是天气雷达发展的必然趋势，现有数字化天气雷达提供的强度场必须经过强度标定后再用于组网，因此迫切要求制定数字化天气雷达标定方法。指出了使用标定方程时应注意的量纲问题，针对有关文献中存在的问题提出了解决方法。     

基于GIS的内蒙古中部地区多源雷达回波拼图

 为了做到内蒙古中部地区天气的实时监测,研究了该地区新一代天气雷达基本反射率产品和713雷达平显回波等多源雷达回波数据的拼合方法。首先阐述了两类回波数据的存储结构和格式,然后设计了两类径向数据向二维矩阵数据转换的算法,研究了该类数据转为栅格类型存储的直角坐标绘制模式,并采用ArcGIS Engine二次开发组件进行了实现。最后基于GIS技术研究了两种回波图像进行区域拼图的方法,并设计了回波图像拼合平台,其能够根据用户的选择条件实时对该地区4部雷达的回波图像进行拼合。在包头市气象局的测试应用表明,该平台可实现内蒙古中部地区天气的实时监测,同时为气象预报员制作气象预警预报提供辅助决策。     

雷达组网仿真研究与实现

针对工程中雷达组网的实际情况，研究了雷达组网技术的仿真与实现问题。首先基于分布式组网结构对雷达进行布站和组网，然后采用静态和动态相结合的仿真方法，实现了雷达探测仿真与数字地理信息系统的结合，创建了集雷达性能仿真、环境仿真、电子对抗仿真和目标仿真于一体的雷达探测模型体系；建立了雷达组网动态仿真多因子评估指标体系和评价方法。仿真试验表明，该雷达仿真系统具有优良的模拟实际作战性能。     

风廓线雷达资料在福建省气象局的业务应用现状与展望

简要总结了近年来风廓线雷达探测资料在福建省气象局的业务应用情况。风廓线雷达数据质量控制技术的研究提升了风场数据的可靠性和准确性,拓展了风场数据的应用范围,但仍有改进的空间。风廓线雷达为实时监测、分析天气系统尤其是中小尺度天气系统的发生、发展提供了可能,为提高日常的强对流和台风预报预警准确率提供了技术支撑,同时也对福建省新型风场资料在预报上的应用起引领和示范作用。在今后的研究中应结合其他观测资料进行综合分析,开展不同类型天气的关键机制应用。其资料直接或二次开发后应用到天气监测、个例分析中,有利于加强预报员对中小尺度天气系统物理机制的进一步认识和理解,提高短时临近预报水平。风廓线雷达组网资料用于数值模式资料同化中,亦能有效改进模式效果,目前在福建省已开始业务运行,将在今后的批量观测系统试验中不断完善。     

应用雨滴谱对天气雷达Z-R关系订正的研究

介绍了天气雷达定量降水估测系统的原理,雨滴谱仪订正雷达定量估测降水算法,通过分析2次台风过程及1次强降水过程,对比传统降水估测与雨滴谱仪联合天气雷达降水估测效果。结果表明,在强降水区域,雨滴谱仪联合天气雷达实时订正Z-R关系法降水估测具有明显改善传统固定Z-R关系法强降水低估的作用,在弱降水区域,雨滴谱仪组网联合天气雷达实时Z-R关系法降水估测同传统固定Z-R关系法效果相当,没有明显改善。     

基于FM信号的外辐射源雷达组网系统多传感器选择算法

提出一种基于调频广播(FM)信号的外辐射源雷达组网系统多传感器快速启发式算法,目的是使系统能够动态地协调各部FM信号接收机的使用,进而在资源有限的条件下达到更好的目标参数估计性能。该算法采用相干克拉美罗界(CRLB)作为代价函数,并通过贪婪快速启发式算法对优化问题进行了求解。仿真结果表明,所提算法不仅可以在系统资源有限的情况下提升目标的参数估计性能,而且可以大大减小计算量,具有很强的实用性。     

雷达拼图射线状杂波抑制算法及其应用

从雷达产品拼图中出现的射线状杂波出发,研究其产生的机理与特征,并在大量统计分析的基础上,建立相应的射线状杂波筛选、去伪存真和逐点抑制的检验模型,同时对模型中用到的检验参数进行了分析与论证。该文设计的射线状杂波筛选游程算法,可以有效定位雷达产品数据中的射线状杂波,应用强相关性检验算法和T-值检验算法进一步得到更加可靠的射线状杂波数据,最后设计格点平移窗口对射线状杂波数据进行逐点抑制。三个步骤的抑制算法过程实施后,能够改善雷达拼图效果,在射线状杂波对天气过程判断造成的干扰有一定的抑制作用。     

基于相控阵雷达组网的多传感器管理算法

信息化条件下的防空作战,建立一体的探测预警网络是夺取信息优势的技术保证,而实现传感器资源科学合理的分配则是提高防空探测预警网络信息获取效率的重要手段。为了充分发挥防空探测预警网络的功能及性能,必须在环境条件容许的情况下,对相控阵雷达组网有限的传感器资源进行科学合理的分配,提高探测预警网络的整体效能,进而提高防空作战效能。针对相控阵雷达组网的多传感器资源管理优化问题,介绍了相控阵雷达的特性和组网的意义,提出了基于相控阵雷达组网的相对熵多传感器管理算法。该算法通过计算传感器对目标的相对熵不确定性,获得每个传感器对每个目标最大的信息量,以此作为代价函数,进行多传感器对多目标的优化分配,仿真结果表明该算法的有效性。     

公平的多优先级WDM网络波长分配算法

为了支持不同的业务要求出现了支持多优先级的WDM网络波长分配算法 ,但是在支持多优先级的波长分配算法中仍然存在公平性问题。为此 ,该文在支持多优先级的分配限额波长分配算法的基础上令波长限额随连接距离而变化 ,提出了一种公平分配限额波长分配算法。仿真结果说明这种算法有效地改善了多优先级 WDM网络波长分配算法中不同距离连接间的阻塞率差别     

一种天气雷达数据质量问题的理论分析与试验研究

针对新一代天气雷达在业务运行中低仰角观测时经常出现的相邻径向交替变化的条状回波(称为"马赛克"现象)的数据质量问题,分析了产生该现象的原因,提出了改进天气雷达观测模式,在低仰角采用较低的双脉冲重复频率组合或随机相位编码技术的解决方案。介绍了双脉冲重复频率技术扩展测速范围以及随机相位编码技术退距离模糊的基本原理和实现方法,并在新一代天气雷达上开展了数据质量提升试验。通过比较多种适配参数组合下实际天气过程的观测结果,验证了之前的理论分析。     

基于深度神经网络的强对流天气识别算法

短时强降水、大风等强对流天气危害巨大,对其进行自动识别存在相当大的技术困难.提出一种基于深度神经网络的强对流天气智能识别模型,以雷达回波图像和表征回波移动路径的光流图像作为输入,通过神经网络的自学习,寻求雷达图像与"是否发生强对流天气"之间的函数映射关系;并运用数据集增强、代价函数优化和模型泛化性能优化等技术,解决了训练样本的不均衡问题,避免了模型训练过程陷入局部极值的问题.实验结果表明,该方法对强对流天气识别的准确率达到96％,误报率低于60％.该方法也适用于对下击暴流等灾害性天气的自动识别.     

多普勒天气雷达单PPI探测强风暴的方法

利用天气雷达准确而快速地识别强风暴一直是进行强天气预警的关键组成部分。针对目前多普勒天气雷达探测强风暴方法在实际应用中存在的问题，提出了利用单PPI资料进行强风暴识别的方法，在综合利用多普勒天气雷达强度场、速度场、谱宽场资料及缩短探测时间方面进行了尝试。应用实际资料进行的效果检验表明：与现有强风暴识别方法相比，单PPI识别方法的结果准确率达87．5％，虚警率为22．2％，同时具有节省探测时间、快速发布警报的优点。     

面向web三维应用的气象雷达矢量剖面生成

气象雷达矢量剖面主要负责监测与研究强对流天气的面向web三维应用的三维结构特征,传统剖面生成无法能够保证空间连续性,不能最大程度保留特征。为此,提出一种新的面向web三维应用的气象雷达矢量剖面生成方法。确定雷达反射率因子垂直剖面基线。在此基础上,由剖线左端某点着手,分别求出剖线上各点的垂直距离与方位角。设定剖面上同剖线点相对应的空间垂直线点,计算其反射率强度,通过径向、方位上的最近邻与垂直线性内插结合的插值方法生成气象雷达矢量剖面图。依据相同高度的雷达数据,研究气象雷达回波信息在一定高度上的水平分布,将其和该高度相邻天气图结合在一起,获取面向三维应用的不同天气的三维结构。实验结果表明,所提方法生成的气象雷达矢量剖面空间位置合理,在水平与竖直方向均有很好的空间连续性,分辨率高,分析值和观测值更加接近。将所提方法应用于气象预测中,能够有效完成预测,应用性强。     

资源共享环境下多媒体应用系统课件的研制

概述了网络环境下高校图书馆数字化建设的状况，基于如何提高各种数字文献资源的使用效益及数字文献资源应用培训的质量的理念，开发了数字图书馆多媒体应用系统课件，并对该系统课件的内容、创新点、研究方法以及预期效果做了介绍。     

数字化江河测量关键技术

为有效促进渡河工程保障侦察手段的改进和侦察装备的发展,综合运用实时动态定位GPS-RTK（real time kinematic）、超声波测深和数字测图等技术实现数字化江河测量.介绍了RTK方式江河测量总体构想,阐述了测点定位、水深测量和流速测定的技术原理,提出了测线控制和数据传输的解决方案.与传统测量手段相比,RTK方式具有高效率、高精度、全天候和实时性等优点,是渡河工程侦察的一个重要发展方向.     

Correction for hydrometeor attenuation of C band radar data

C band digital weather radar observed data, collected from the Huaihe River Basin Energy and Water Cycle Experiment (HUBEX), are used for the study of correction of hydrometeor attenuation in the Fuyang region. An iterative algorithm is used for the correction scheme. The preliminary study shows that there may be a big difference between the radar observed reflectivity and the corresponding corrected one. Based upon the hourly precipitation data derived by the radar data sampled from the observations at intervals of 10 min and rain gauge recorded hourly precipitation data, it is found that the attenuation correction algorithm gives better results than those from direct observation. It is also shown that the temperature of hydrometeors may strongly affect the results derived from the attenuation algorithm.     

高校数字图书馆服务中的问题与对策

高校数字图书馆服务的特征是网络化、数字化、个性化和多样化.目前高校数字图书馆存在数字化资源不足且利用率低等问题.因此,需要进一步完善数字资源馆藏,提升图书馆网站建设水平.     

Construction, Techniques and Application of New Generation Doppler Weather Radar in China

Chinahasavastterritoryandvariedtopography ,anditisalsoseverelyimpactedbymeteorologicaldisasters .Accordingtostatistics ,morethan 0 3× 10 8hafarmlandishiteveryyearbyvariousmeteorologicaldisasters ,and 6× 10 8person timesareaffectedbymajordisastrousweather climatesuchasdrought,torrentialrainandtropicalstorms .Thelossresult ingfrommeteorologicalcalamitiesaccountsforabout 3% -5%ofgrossnationalproducteveryyear[1].TheexceptionalfloodsintheChangjiangriverbasinin 1954 ,and“75.8”Henantorrentialra…