[发明专利]一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法

权利要求书

1.一种激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)通过激光雨滴谱仪测量的粒子末速度、粒径以及数目信息，得到降水粒子末速度以及粒径数目对应函数关系，根据测量区域与采样时间计算出粒子的测量雨滴谱，计算公式如下：

其中：D是降水粒子的直径大小，S是测量区域，t是采样时间，n(D)是降水粒子数目对粒径的函数，v_b(D)是理论降水粒子末速度随粒径变化函数，N(D)是粒子的测量雨滴谱；

(2)根据降水强度计算公式，利用粒子的测量雨滴谱、粒径计算出的粒子体积、粒子的末速度三个量乘积对粒径的累加计算出计算降水强度，计算公式如下：

其中：I₁是计算降水强度，π是圆周率，ρ是降水粒子的密度，v(D)是粒子的末速度；

(3)将计算降水强度按照有大到小的顺序选取代表性降水强度，通过对代表性降水强度与在时间和空间上对应的气象降水强度对比得到降水强度误差函数，公式如下：

ΔI(I′)＝I-I′                            (3)

其中：I′是代表性降水强度，I是气象降水强度，ΔI(I′)是降水强度误差函数；

(4)对步骤(3)得到的降水强度误差函数ΔI(I′)进行拟合得到降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))；

(5)将步骤(4)中得到的降水强度拟合误差函数ΔI(I′(t))叠加到计算降水强度即得到修正后降水强度，将修正后降水强度累加得到降水量，公式如下：

I_C(t)＝I₁(t)+ΔI(I′(t))·β               (4)

其中：I_C(t)是修正后降水强度，Δθ(I′(t))是误差精度，β是控制误差系数，Q_C是降水量。

2.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤(4)中拟合方法为多项式拟合，多项式拟合误差函数公式如下：

ΔI(I′)＝a₀I′n+a₁I′^n-1+…+a_n

其中a₀、a₁、…、a_n分别为I′的n、n-1、…、0次多项式拟合系数。

3.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤(3)中拟合方法为分段多项式拟合，对于分段多项式拟合误差函数公式如下：

其中：ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)分别是I′分成m段的误差拟合函数，对应的自变量取值范围分别是(I₀，I₁]、…、(I_m-1，I_m]的m区间， 对应m个ΔI₁(I′)、…、ΔI_m(I′)拟合误差函数对应的多项式系数。

4.根据权利要求1所述的激光雨滴谱仪降水信息反演修正方法，其特征在于：所述步骤(5)中β的取值范围是(0，1)。