国家气象信息中心(中国气象局气象数据中心);广东省气象数据中心王蕙莹获国家专利权
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龙图腾网获悉国家气象信息中心(中国气象局气象数据中心);广东省气象数据中心申请的专利一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119375854B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411933312.8,技术领域涉及:G01S7/41;该发明授权一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法及系统是由王蕙莹;杨玉红;张志强;刘黎平;姚文;张金标;朱晨;曹丽娟;潘旸;李永生;吴肖燕设计研发完成,并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法及系统,方法包括:针对我国S波段双偏振天气雷达基数据各观测参量特征进行预处理;建立天气雷达各参量的隶属函数和权重参数,形成模糊逻辑模型;通过统计鸟群隶属函数聚合值的综合判定,实现对鸟群与降水数据的精确区分。本发明基于双偏振雷达的4个观测参量及3个衍生量,分析鸟群和降水数据的概率密度分布函数特征,构建适用于我国S波段双偏振雷达识别鸟群的模糊逻辑算法流程及权重参数,提高鸟群与降水回波区分的正确率,通过在鸟类离巢、降水和晴空等不同天气条件下的个例验证,验证了该方法的有效性,为未来天气雷达生物回波识别及生态监测提供了新的技术路径。
本发明授权一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种适用于中国S波段双偏振天气雷达识别鸟类回波的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤P1:针对我国S波段双偏振天气雷达基数据各观测参量特征进行预处理,包括阈值检查、质量控制、偏振量订正、衍生量计算四个步骤,将鸟群与降水、晴空杂波观测资料特征的差异性拉大;步骤P2:通过人工确认的天气雷达真实观测鸟群的各参量资料,统计鸟群与降水观测数据的概率密度分布特征,建立天气雷达各参量的隶属函数和权重参数,形成针对鸟群识别的模糊逻辑模型;步骤P3:通过综合判定,统计鸟群隶属函数聚合值,并通过聚合值最优阈值筛选,实现对鸟群与降水数据的精确区分;在步骤P1中,根据S波段双偏振天气雷达观测的要素参量,使用四个直接观测参量并计算出三个衍生量进行识别,直接观测参量分别为水平反射率因子ZH、相关系数ρHV、差分反射率ZDR和差分相位;衍生量分别为差分反射率的标准差σZDR、差分相位的标准差以及SDR;在预处理环节,依次进行阈值检查、质量控制、偏振量订正以及衍生量计算四个处理步骤;根据参量特性,不同的参量需分别参与不同的预处理步骤,具体如下:步骤P1-1:对水平反射率因子ZH和相关系数ρHV进行阈值检查;步骤P1-2:对相关系数ρHV、差分反射率ZDR和差分相位进行空间滤波和平滑处理的质量控制;步骤P1-3:对相关系数ρHV、差分相位进行偏振量订正处理;步骤P1-4:对三个衍生量参数差分反射率的标准差σZDR、差分相位的标准差以及SDR进行衍生量计算;对ZH和ρHV进行阈值检查,通过设置特定的阈值,分别剔除晴空回波的干扰以及雨区数据的干扰;对相关系数ρHV、差分反射率ZDR和差分相位进行空间滤波和平滑处理的质量控制;对差分相位分别进行初值订正和自洽订正,从而突出鸟群和降水的差异;对相关系数ρHV进行信噪比订正,以降低杂波信号的干扰;对于三个计算衍生量,利用差分反射率的标准差σZDR、差分相位的标准差反映出偏振量的变化程度,利用SDR用于区分粒子和不对称粒子,增加识别准确性。
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