基于單多普勒雷達的光流法改進技術

作者：吳曉鋒,唐曉文,王元,沈文強

摘要：本文對基于徑向速度的光流法在實際應用中存在的誤差進行了分析,并提出了有效的改進方案。合成數據試驗結果表明:基于徑向速度的光流法在反演低仰角(小于2.5°)數據和包含非線性變化的實際風場時存在較大的誤差。在低仰角情況下,由于徑向速度在垂直方向的分量非常小,導致垂直速度的反演包含較大的計算誤差并影響水平速度的反演精度。而當實際風場存在較大非線性變化時(如鋒面、切變線等),算法中的局部約束條件被破壞,導致切變區域反演精度降低或出現奇異值。針對這兩種情況,本文提出了有效的改進算法。在低仰角情況下引入了簡化的約束方程,并加入了徑向速度一致性的約束條件來克服實際風場非線性帶來的誤差。通過理想數據試驗和實際個例的檢驗發現,改進后的算法可以有效地提高風場反演的精度和應用范圍。

發文機構：南京大學大氣科學學院/中尺度災害性天氣教育部重點實驗室 南京大橋機器有限公司 成都信息工程大學大氣探測學院

關鍵詞：單多普勒雷達光流法一致性約束約束方程簡化single doppler radaroptical flowconstraint of consistencysimplification of constraint equation

分類號： P412.25[天文地球—大氣科學及氣象學]