[发明专利]基于毫米波云雷达的风廓线和风切变的反演方法

权利要求书

1.一种基于毫米波云雷达的风廓线和风切变的反演方法，其特征在于，包括：

获取由毫米波云雷达所探测的若干仰角层的雷达数据；其中，所述雷达数据包括：各距离库的径向速度；

对各仰角层的雷达数据进行数据预处理，得到预处理后的每一仰角层中各距离库的径向速度；其中，所述数据预处理，包括：剔除地物回波、剔除孤立噪点以及径向速度退模糊处理；

根据预处理后的每一仰角层中各距离库的径向速度拟合生成一正弦曲线，继而根据所述正弦曲，提取每一仰角层所对应的各高度层的水平风场信息；其中，所述水平风场信息包括：平均水平风速和平均水平风向；

计算同一高度层下各仰角层所对应的水平风场信息的拟合程度，并将拟合程度最高的水平风场信息作为每一高度层所对应的最优水平风场信息；

根据每一高度层所对应的最优水平风场信息生成风廓线，继而根据垂直方向的水平风廓线，在上下相邻的距离库之间进行运算得到水平风的垂直切变。

2.如权利要求1所述的基于毫米波云雷达的风廓线和风切变的反演方法，其特征在于，对各仰角层的雷达数据进行数据预处理，得到预处理后的每一仰角层中各距离库的径向速度，具体包括：

剔除各雷达数据中的地物回波以及孤立噪点，继而对各剔除地物回波以及孤立噪点后的雷达数据进行径向速度退模糊处理，得到预处理后的每一仰角层中各距离库的径向速度；

其中，对一剔除地物回波以及孤立噪点后的雷达数据进行径向速度退模糊处理，具体包括：

提取初始径向：径向1；并以径向1中所有距离库的径向速度平均值为参考速度对所述径向1中各距离库的径向速度进行径向速度退模糊处理；获得所述径向1中各距离库的径向速度；

以径向速度退模糊处理后的径向1为参考径向，沿方位角方向和径向方向对与径向1相邻的两根径向：径向2和径向3进行径向速度退模糊处理，获得径向2和径向3中各距离库的径向速度；

以径向速度退模糊处理后的径向1、径向2以及径向3作为参考径向组，沿方位角方向和径向方向对其余径向进行径向速度退模糊处理，获得径向4和径向5中各距离库的径向速度；其中，所述径向4为与所述径向2相邻且不为径向1的径向，所述径向5为与所述径向3相邻且不为径向1的径向；

以径向速度退模糊处理后的径向1、径向2、径向3、径向4以及径向5作为参考径向组，沿方位角方向和径向方向，对其余径向进行二次径向速度退模糊处理，获得其余径向中各距离库的径向速度。

3.如权利要求2所述的基于毫米波云雷达的风廓线和风切变的反演方法，其特征在于，所述提取初始径向具体包括：

步骤1：以任意一径向为起始径向；

步骤2:从起始径向开始按预设的方向逐一选取3根径向，将起始径向和所选取的3根径向作为选定径向并计算各选定径向的平均径向速度；

步骤3:判断前两根选定径向的平均径向速度与后两根选定径向的平均径向速度的正负号是否相反；若是，则将位于中间的两根选定径向中距离库数最多的选定径向作为待定初始径向并执行步骤4；若否，则将选定径向中与起始径向相邻的径向作为更新后的起始径向，并重复执行步骤2和步骤3直至更新后的起始径向为倒数第3根径向；

步骤4:判断所述待定初始径向是否满足第一预设条件，若是，则将所述待定初始径向作为初始径向并进行提取，若否，则将选定径向中与起始径向相邻的径向作为新的起始径向，并重复执行步骤2和步骤3直至更新后的起始径向为倒数第3根径向；其中，所述第一预设条件为：待定初始径向中任意一距离库的径向速度绝对值小于第一预设阈值，且待定初始径向中任意相邻距离库的径向速度之差的绝对值小于第二预设阈值；

步骤5：判断是否成功提取初始径向，若是，完成所述初始径向的提取，若否，则将所有满足第一预设条件且距离库数大于预设距离库数的径向作为第二待定初始径向，继而将距离库数最多的第二待定初始径向作为所述初始径向。