雷達(dá)水文學(xué)：原理、模型及應(yīng)用
雷達(dá)測雨技術(shù)在氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)方面有著悠久的研究應(yīng)用歷史，雷達(dá)技術(shù)必將引領(lǐng)水文學(xué)的下一次技術(shù)革新，多頻率航空、星載及地面雷達(dá)對(duì)水圈多要素的全方位持續(xù)觀測將深刻影響水文學(xué)理論、原理及模型技術(shù)革新。本書從雷達(dá)在水文學(xué)中的運(yùn)用入手，重點(diǎn)介紹了天氣雷達(dá)降水估測技術(shù)，并詳細(xì)闡述了其在山洪災(zāi)害高精度監(jiān)測與預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用。本書首章主要論述雷達(dá)基本原理，由于基于原始雷達(dá)信號(hào)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確降水估測需要經(jīng)過復(fù)雜的處理過程，故本書采用了第二至五章的篇幅詳細(xì)介紹雷達(dá)定量降水估測技術(shù)，并通過最后三章介紹了雷達(dá)技術(shù)在水循環(huán)要素觀測、水文模型以及山洪預(yù)報(bào)方面的應(yīng)用案例，將雷達(dá)原始觀測信號(hào)向?yàn)?zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)依據(jù)轉(zhuǎn)化處理的全過程進(jìn)行完整呈現(xiàn)，以期為讀者提供雷達(dá)水文學(xué)從原理、模型到應(yīng)用的全方位概況。
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公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文累計(jì)97篇（其中SCI/EI檢索41篇），作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文33篇，其中SCI檢索3篇，EI檢索6篇，其他核心期刊檢索16篇。
序言 ............................................................................... ix
致謝 ..............................................................................xi
關(guān)于作者........................................................................ xiii
1.雷達(dá)基本原理介紹.............................................................1
1.1雷達(dá)元器件..............................................................................1
1.2雷達(dá)波.................................................................................3
1.3雷達(dá)脈沖....................................................................................8
1.4信號(hào)處理................................................................................ 11
參考文獻(xiàn)........................................................................... 16
2.雷達(dá)定量降水估測.................................................................. 17
2.1雷達(dá)校準(zhǔn)................................................................................ 17
2.2質(zhì)量控制............................................................................... 19
2.2.1信號(hào)處理............................................................................ 19
2.2.2模糊邏輯............................................................................20
2.3降水率估測........................................................... 24
2.4反射率因子垂直廓線............................................................26
2.5地面雨量站校正....................................................................28
2.6時(shí)空聚合...................................................................30
2.7尚存的挑戰(zhàn)...................................................................... 32
2.8不確定性估測......................................................................34
參考文獻(xiàn)............................................................................ 37
3.極化雷達(dá)定量降水估測.......... 41
3.1 極化雷達(dá)參數(shù)........................................................... 41
3.2 極化雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制.......................................43
3.2.1噪聲效應(yīng)及降噪.................................................44
3.2.2 雜波檢測與消除...........................................44
3.2.3衰減校正.........................................................45
3.2.4 校準(zhǔn) ..............................................................................47
3.2.5自一致性檢查.........................................................47
3.3比重計(jì)分類...............................................................48
3.3.1 雷達(dá)回波的極化特征 ...................49
3.3.2 分類算法.....................................................49
3.4 基于極化雷達(dá)的定量降水估測............................................... 51
3.5 微物理量反演 ....................................................................55
3.5.1雨滴大小分布模型......................................55
3.5.2 DSD反演 .........................................................................56
3.5.3 降雪與冰雹估測 ..............................................58
3.5.4 驗(yàn)證 ................................................................................59
參考文獻(xiàn)..................................................................................................... 61
4.多雷達(dá)多傳感器(MRMS)算法 .................................... 67
4.1 單雷達(dá)處理 .................................................................... 69
4.1.1 雙偏振質(zhì)量控制 ...................................... 69
4.1.2反射率因子垂直廓線校正.......................... 70
4.1.3 產(chǎn)品生產(chǎn) ................................................................73
4.2 降水類型學(xué) .......................................................................75
4.3 降水估測 .....................................................................77
4.4 驗(yàn)證 ...........................................................................................80
4.5 討論 ............................................................................................84
參考文獻(xiàn)......................................................................................85
5.定量降水估測先進(jìn)雷達(dá)技術(shù).................................................................................... 87
5.1移動(dòng)填隙雷達(dá).........................................................88
5.1.1高級(jí)雷達(dá)研究中心ARRC共享移動(dòng)天氣研究與教學(xué)雷達(dá)(SMART-R)......................................88
5.1.2 NSSL X波段極化移動(dòng)雷達(dá)(NOXP) ..........90
5.1.3 ARRC 大氣成像雷達(dá)(AIR)....................... 91
5.1.4 ARRC 極化X波段1000 (PX-1000) ......................93
5.1.5大氣協(xié)同自適應(yīng)感測(CASA) .....................................................................................94
5.2 星載雷達(dá) ..............................................................................95
5.2.1 TRMM搭載的降水雷達(dá) .....................................95
5.2.2 NASA GPM搭載的雙頻降水雷達(dá)....................................................................................... 100
5.3相控陣?yán)走_(dá)......................................................................... 101
5.3.1 設(shè)計(jì)方面與產(chǎn)品精度 .......................... 101
5.3.2 雙極化................................................................. 102
5.3.3 對(duì)水文學(xué)的影響 .......................................................... 104
參考文獻(xiàn).................................................................................................... 106
6.水循環(huán)觀測雷達(dá)技術(shù)......................... 109
6.1 水文循環(huán) ..
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