一種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，步驟包括：首先建立微波鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；再根據(jù)建立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)判斷微波監(jiān)測(cè)鏈路上是否存在降雨；然后再通過(guò)判斷結(jié)果獲得靜態(tài)雨區(qū)分布；最后再根據(jù)時(shí)間先后生成雨區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡。本發(fā)明的監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法能夠有效地對(duì)雨區(qū)分布進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，方便監(jiān)測(cè)部門(mén)掌握實(shí)時(shí)雨區(qū)分布情況。
【專利說(shuō)明】—種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，尤其是一種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)對(duì)雨區(qū)分布進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]降雨是影響自然環(huán)境、社會(huì)生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及飛機(jī)起降、導(dǎo)彈發(fā)射等各種行動(dòng)的重要?dú)庀笠蛩?，降雨的時(shí)空分布異常往往引發(fā)洪澇災(zāi)害、山體滑坡、泥石流、城市內(nèi)澇等自然災(zāi)害，給我國(guó)帶來(lái)嚴(yán)重的人員和經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]雖然，雨量計(jì)、天氣雷達(dá)、衛(wèi)星遙感等降雨測(cè)量手段已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是降雨在城市/山區(qū)等區(qū)域存在極為復(fù)雜的時(shí)空變化。雨量計(jì)測(cè)量精度較高，但是需要人員定期維護(hù)和校正，站點(diǎn)分布不均勻，空間分辨率較低，即使在城市等站點(diǎn)相對(duì)密集的地區(qū)，仍難以監(jiān)測(cè)到降水的精細(xì)變化。天氣雷達(dá)雖然可以估計(jì)大范圍的降雨場(chǎng)分布，但是在高仰角條件下只能測(cè)量到部分降水體或云體，在低仰角條件下受地物回波影響，因而在城市和山區(qū)的測(cè)量效果有限。測(cè)雨衛(wèi)星只能自上而下測(cè)量云頂或穿透云頂，與降落到地表附近的實(shí)際降水之間存在較大差別，難以根據(jù)回波反演準(zhǔn)確的降水分布。
[0004]天氣雷達(dá)和測(cè)雨衛(wèi)星受到測(cè)量原理和掃描方式的限制，所發(fā)射的電磁波信號(hào)往往難以直接與降落到地表附近的降水粒子進(jìn)行完全作用，成為限制區(qū)域降水測(cè)量效果進(jìn)一步提高的主要原因。但是，地表附近實(shí)際降雨量的測(cè)量、雨區(qū)分布、雨區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)于降水預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)十分重要。目前，還缺乏有效的針對(duì)近地面實(shí)際降水量和雨區(qū)動(dòng)態(tài)分布狀況的測(cè)量手段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種有效的監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)雨區(qū)的分布情況。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，包括如下步驟，
[0007]步驟1，建立監(jiān)測(cè)區(qū)域的微波鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將監(jiān)測(cè)區(qū)域均分為m行η列個(gè)網(wǎng)格區(qū)域，各個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的行邊au和列邊1^分別代表各個(gè)微波監(jiān)測(cè)鏈路，其中，2，η≥2，i = l,2, 3,..., m+1, j = I, 2, 3,...，η, p = I, 2, 3,..., n+1, q = I, 2, 3,...，m ;
[0008]步驟2，判斷各個(gè)微波監(jiān)測(cè)鏈路上是否存在降雨，根據(jù)平均路徑降雨量公式

【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，其特征在于:包括如下步驟， 步驟1，建立監(jiān)測(cè)區(qū)域的微波鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將監(jiān)測(cè)區(qū)域均分為m行η列個(gè)網(wǎng)格區(qū)域，各個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的行邊au和列邊bM分別代表各個(gè)微波監(jiān)測(cè)鏈路，其中，m≤2，η≤2，i=I, 2, 3,..., m+1, j = I, 2, 3,...，η, p = 1，2，3,..., n+1, q = I, 2, 3,...，m ; 步驟2，判斷各個(gè)微波監(jiān)測(cè)鏈路上是否存在降雨，根據(jù)平均路徑降雨量公式
，計(jì)算各個(gè)行邊au對(duì)應(yīng)的平均路徑降雨量為:
計(jì)算各個(gè)列邊1^對(duì)應(yīng)的平均路徑降雨量為:
其中d和ciA分別為微波監(jiān)測(cè)鏈路的行邊和列邊的長(zhǎng)度W和I分別為行邊au和列邊1^對(duì)應(yīng)的微波監(jiān)測(cè)鏈路的雨致衰減，k和α為數(shù)律參數(shù)，由微波頻率、雨滴大小或雨滴溫度查表取值，若某個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的行邊au對(duì)應(yīng)的平均路徑降雨量Av ，則該網(wǎng)格區(qū)域的行邊a、對(duì)應(yīng)的微波監(jiān)測(cè)鏈路上存在降雨，若某個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的列邊bM對(duì)應(yīng)的平均路徑降雨量> 0，則該網(wǎng)格區(qū)域的列邊bM對(duì)應(yīng)的微波監(jiān)測(cè)鏈路上存在降雨； 步驟3，獲取雨區(qū)分布，將每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域劃分成四個(gè)面積相等的方格，若>G，則將與行邊au相鄰的方格記為Xu，每個(gè)方格內(nèi)的降雨量均為K,，若R!'v > 0 ’則將與列邊bM相鄰的方格記為YM，每個(gè)方格內(nèi)的降雨量均為’若Xu與Ym存在重合方格，則重合方格的降雨量為-(Λ,, + W、所有存在降雨量的方格共同組成雨區(qū)分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，其特征在于:還包括， 步驟4，生成雨區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡，每間隔一段時(shí)間重復(fù)判斷各個(gè)微波監(jiān)測(cè)鏈路上是否存在降雨，并重新獲取雨區(qū)分布，再將所有歷史雨區(qū)分布復(fù)現(xiàn)在相應(yīng)的網(wǎng)格區(qū)域上，從而得到雨區(qū)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，其特征在于:所述網(wǎng)格區(qū)域?yàn)檎叫螀^(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)槭袇^(qū)雨區(qū)時(shí)，m = 3，η = 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過(guò)微波鏈路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)雨區(qū)分布的方法，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)槭袇^(qū)雨區(qū)時(shí)，i^y.和都設(shè)為5km。
【文檔編號(hào)】G01W1/00GK104199126SQ201410378569
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】印敏, 高太長(zhǎng), 劉西川, 姜世泰, 王培章, 孫梯全, 梁妙元 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院