[发明专利]基于单多普勒雷达的切变区风场反演方法

摘要

本发明公开了基于单多普勒雷达的切变区风场反演方法，该方法包括以下步骤：首先使用局部约束并假设在一个足够小的邻域内所有点的风速相等，同时在邻域选取时加入径向速度一致性约束，使算法能够适用于切变区风场；再利用最小二乘法计算得到一个初步的反演结果；然后引入一个全局约束泛函数并假设风速在整个反演区域满足一定条件；最后通过求解泛函数最小值的方法优化反演结果。该方法仅需单多普勒雷达某一时刻观测到的径向速度场即可反演包括切变区域在内的实际风场。

主权项

基于单多普勒雷达的切变区风场反演方法，其特征在于：引入一个局部约束方程Urx+Vry＝Vr，其中为实际风场，rx、ry为雷达波束方向的单位矢量在x、y方向上的分量，Vr为多普勒径向速度；以任一点为基准点，在该点附近选择一个5×5或7×7网格的邻域并假设该邻域中所有点的风速相等；将邻域中各点与基准点的径向速度差值进行比较，确保选择的点与基准点差值的绝对值小于临界值Vth；利用最小二乘法获得初步反演结果其中A为由邻域中各点的径向方向的单位矢量在x、y方向的分量组成的N×2矩阵，B为由邻域中各点的径向速度组成的N×1矩阵，N为邻域中的点数；引入一个全局约束泛函数，通过求解泛函数最小值的方法优化反演结果。