BF:風廊綫雷達探測與應用 鬍明寶 氣象齣版社 9787502960896 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

鬍明寶 著

圖書標籤:

• 風廓綫雷達
• 氣象雷達
• 雷達探測
• 氣象學
• 大氣科學
• 風場測量
• 氣象觀測
• 數值預報
• 遙感
• 氣象齣版社

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502960896

商品編碼：29345610024

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名:風廊綫雷達探測與應用

定價：48.00元

售價：37.4元

作者:鬍明寶

齣版社：氣象齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787502960896

字數：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

編輯推薦

---

內容提要

---

《風廓綫雷達探測與應用》係統地介紹瞭風廓綫雷達的探測原理、雷達探測模式設置、信號處理方法、目標譜峰檢測、風廓綫計算、數據質量控製方法等內容，並利用雷達長期的連續觀測數據，研究分析瞭風廓綫雷達的實際探測性能及其在天氣監測中的應用。《風廓綫雷達探測與應用》內容豐富，可供大氣科學各專業本科生學習使用，也可供氣象工作者參考。

目錄

---

前言
第1章 風廓綫雷達的發展
1.1 風廓綫雷達的分類
1.2 風廓綫雷達的發展
1.3 風廓綫雷達的技術現狀

第2章 風廓綫雷達探測原理與工作模式
2.1 湍流簡介
2.2 湍流散射理論
2.3 風廓綫雷達探測
2.4 風廓綫雷達信號與數據處理流程
2.5 風廓綫雷達探測模式分析與設計

第3章 風廓綫雷達譜分析方法
3.1 譜分析方法的發展
3.2 FFT法譜分析
3.3 小波技術應用研究
3.4 大熵法應用研究
3.5 數值模擬檢驗
3.6 本章小結

第4章 風廓綫雷達目標檢測方法
4.1 目標檢測方法的發展
4.2 客觀化目標檢測法
4.3 綜閤識彆法目標檢測研究
4.4 檢測效果分析
4.5 本章小結

第5章 風廓綫計算與數據質量控製方法
5.1 數據質量控製方法的發展
5.2 一緻性平均的研究
5.3 風廓綫計算
5.4 數據質量控製方法研究
5.5 本章小結

第6章 風廓綫雷達探測性能試驗
6.1 長期運行穩定性分析
6.2 數據獲取率分析
6.3 探測數據準確性分析
6.4 風廓綫雷達自比對分析

第7章 風廓綫雷達探測過境天氣的分析與識彆
7.1 基本原理
7.2 雷達探測圖例分析
7.3 一次颮綫天氣過境分析

第8章 風廓綫雷達探測風切變
8.1 風切變
8.2 風切變的計算
8.3 風切變的探測識彆

第9章 風廓綫雷達探測低空急流
9.1 低空急流及其定義
9.2 低空急流的統計分析
9.3 低空急流個例分析

第10章 風廓綫雷達垂直速度資料的應用
10.1 垂直速度的計算
10.2 個例分析
10.3 統計分析與應用
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

《風廓綫雷達探測與應用》：
　　用均值代替直流譜的方法會産生頻率偏移問題（Sato，1982）。利用FFT變換將信號由時域變換到頻域，一旦噪聲頻譜與雷達迴波信號的頻譜混雜在一起時，譜分析的結果就會是它們的集體呈現。當噪聲較強時就難以得到有用的雷達迴波信息，影響瞭譜的分析結果。而在2.3.3一節中，作者提到風廓綫雷達探測時由於迴波信號弱，容易受到各種雜波和噪聲的乾擾。因此，為提高數據質量，需要研究如何有效去除或抑製風廓綫雷達信號中的噪聲和地雜波，提高迴波信號的信噪比。
　　小波變換（wavele ttransform）是在傅氏變換分析基礎上發展起來的一種信號處理手段，可實現信號的多尺度分析，被譽為信號處理中的“數學顯微鏡”，廣泛應用於數據壓縮、信號去噪、圖像融閤等領域。1994年，Standford大學的Donoho等提齣瞭小波閾值去噪算法，並從漸進意義上證明瞭它的優性；此後，國內外的許多學者對小波閾值去噪算法提齣瞭各種改進方案。
　　由於小波分析在信號去噪性能方麵的優越性，國內外的學者都開始研究如何將小波技術應用於風廓綫雷達信號的雜波去除中。1997年，Jordan等提齣利用小波變換技術去除風廓綫雷達信號中的地雜波和間歇性雜波，並用Daubechies小波獲得較理想的效果。2001年，Lehmann等將小波技術應用於風廓綫雷達的信號處理中，利用閾值法去除雷達迴波信號中的雜波，取得較好的實驗結果。2006年，丁敏等利用提升小波和閾值法抑製風廓綫雷達地雜波，提升小波運算速度，適閤硬件實現。2008年，王勇等提齣利用小波變換抑製風廓綫雷達間歇性雜波；2008年，Lehmann等提齣利用加窗傅裏葉變換去除風廓綫雷達間歇性雜波。
　　應用小波分析的主要睏難在於需要找到一組閤適的小波基，能夠適應風廓綫雷達的連續運行和無人值守式的工作，也就是要對環境具有自適應性，如果針對性太強，那就會限製其推廣使用。
　　20世紀70年代發展起來的現代譜估計技術，如大熵法，就具有一定的自適應性。大熵譜分析法早是1967年由J.P.Burg提齣的（Burg，1967），他根據長期從事地震波信號分析的經驗，藉助信息論的發展成果，著文提齣：在已知自相關函數前（N+1）個值的前提下，不采用補充零或乘以窗函數的辦法，來增加樣本的長度，而是在保證每一步都取得熵大的條件下，對自相關函數未知延遲點上的值進行外推，理論上可以一直遞推到所需要的樣本長度，然後再用這些已知值和遞推值所組成的整個自相關函數序列去計算該過程的功率譜密度函數。這種方法稱為大熵譜分析法。由此得到的估計譜稱為大熵譜。
　　在遞推過程中采用大熵準則，意味著在預測的未知點上功率譜具有大的不確定性，因此，這樣的遞推過程對導齣的結果不增添任何強加的信息。與傳統的譜分析方法相比較，避免瞭數據的周期擴展或對未測量的值乘以零的假設，這就使得大熵法有更高的譜分辨力和估計精度。
　　……

序言

---

風廊綫雷達探測與應用：洞察大氣脈搏，賦能精準氣象 大氣，一個神秘而活躍的係統，時刻上演著風雲變幻的舞颱。而風廊綫，作為大氣運動中重要的結構之一，更是承載著能量和信息的關鍵通道。精準探測和深入理解風廊綫，不僅是氣象科學前沿的追求，更是提升氣象預報預警能力、服務國民經濟和社會發展的重要支撐。本書《BF:風廊綫雷達探測與應用》正是聚焦於這一核心課題，係統闡述瞭風廊綫雷達探測的核心理論、技術手段以及在氣象領域的廣泛應用。 第一章：風廊綫——大氣運動的生命綫 本章將從大氣動力學基礎齣發，為讀者構建起對風廊綫的宏觀認知。我們將深入探討風廊綫的定義、形成機製以及其在大氣環流中的作用。風廊綫並非是孤立的存在，而是與鋒麵、對流雲團、高空急流等大氣現象緊密相連。理解這些關聯，有助於我們把握風廊綫的演變規律。 風廊綫的概念與分類： 介紹不同尺度、不同類型的風廊綫，例如與副熱帶高壓邊緣相伴生的暖濕氣流通道，或是在鋒麵係統中形成的冷空氣輸送帶。 風廊綫的形成機製： 剖析風廊綫形成的動力學和熱力學背景，包括地形影響、海陸差異、氣壓梯度力、科裏奧利力等因素如何共同作用。 風廊綫在大氣環流中的角色： 闡述風廊綫如何輸送水汽、熱量和動量，對天氣係統的發展和演變産生重要影響。例如，暖濕氣流通道的加強往往預示著強降水或對流天氣的發生。 第二章：雷達探測——揭示風廊綫的“隱形之手” 傳統氣象觀測手段在探測風廊綫時存在一定的局限性，而多普勒天氣雷達憑藉其獨特優勢，成為探測風廊綫不可或缺的利器。本章將詳細介紹雷達探測風廊綫的基本原理，以及不同類型雷達在這一領域的應用。 多普勒天氣雷達原理： 深入淺齣地解釋多普勒效應如何被用於測量降水粒子或空氣粒子的徑嚮速度，以及如何通過速度信息反演齣風場。 雷達基本參數與探測能力： 介紹雷達的探測距離、分辨率、掃描策略等關鍵參數，分析它們對風廊綫探測精度和範圍的影響。 極化雷達探測優勢： 重點探討雙極化雷達在識彆降水類型、估算雨強以及更精確地反演風場方麵的優越性，尤其是在復雜風廊綫結構中。 陣列雷達與相控陣雷達： 展望新一代雷達技術，如固態陣列雷達和相控陣雷達，它們在掃描速度、波束控製以及探測能力上的革新，將為風廊綫探測帶來質的飛躍。 第三章：風廊綫雷達信號特徵與識彆 風廊綫在大氣中並非均勻存在，而是呈現齣一定的結構和尺度。雷達迴波的特徵，特彆是速度場信息，能夠敏銳地捕捉到這些結構。本章將深入剖析風廊綫在雷達圖像上的信號錶現，並提供一套係統的識彆方法。 風廊綫的雷達迴波形態： 描述不同風廊綫結構在反射率、速度圖上的典型錶現，例如長條狀的強迴波帶、速度輻閤或輻散區域。 徑嚮速度與真實風場的關聯： 詳細闡述徑嚮速度如何受觀測角度和雷達掃描方式的影響，以及如何通過多普勒速度處理技術，將徑嚮速度信息轉化為更接近真實的水平風場。 速度退捲積與風場重建： 介紹先進的信號處理算法，如速度退捲積算法，如何從雷達測量數據中去除噪聲和模糊，重建齣更高精度的風場，從而清晰勾勒齣風廊綫的輪廓。 基於機器學習的風廊綫識彆： 探討利用機器學習和深度學習技術，通過訓練大量的雷達數據，實現風廊綫結構的自動化、智能化識彆，提高識彆效率和準確性。 第四章：風廊綫雷達探測中的關鍵技術與挑戰 盡管雷達探測技術日臻成熟，但在風廊綫的探測過程中，依然麵臨著一些技術難題和挑戰。本章將聚焦於這些關鍵技術，並探討應對策略。 地物雜波的乾擾與抑製： 分析地物雜波（如地麵、建築物）對低空風廊綫探測的影響，介紹多普勒濾波、動目標顯示（MTI）等技術在抑製雜波方麵的應用。 非氣象目標（NCP）的識彆與剔除： 探討鳥類、昆蟲、煙霧等非氣象目標對風廊綫信號的乾擾，以及如何利用極化信息和速度特徵來區分和剔除這些目標。 多雷達數據融閤與協同探測： 介紹如何利用多個雷達站的數據進行融閤，擴大探測範圍，提高探測密度，實現對區域性風廊綫的全方位監測。 極端天氣下的風廊綫探測： 針對強對流、颱風等極端天氣，分析雷達探測的特殊挑戰，例如強烈的降水衰減、迴波飽和等，以及相應的應對策略。 第五章：風廊綫雷達探測在天氣預報中的應用 風廊綫是許多重要天氣現象的“幕後推手”，精準的雷達探測能夠為天氣預報提供寶貴的一手信息，提升預報的精細化和時效性。本章將聚焦於風廊綫雷達探測在不同天氣預報場景下的應用。 強降水與洪澇災害預警： 闡述風廊綫如何輸送充沛的水汽，是導緻強降水的主要通道。通過雷達識彆和監測風廊綫的動態變化，能夠提前預警強降水及其可能引發的洪澇災害。 對流天氣（雷暴、冰雹、龍捲風）的監測與預警： 分析風廊綫在對流不穩定能量輸送中的作用，以及與強對流天氣的密切聯係。雷達對風廊綫的實時監測，有助於及時識彆和預警雷暴、冰雹、龍捲風等災害性天氣。 大霧與低能見度天氣的識彆： 探討風廊綫有時也會攜帶潮濕空氣，在特定條件下形成大霧。雷達可以幫助識彆這些水汽輸送通道，為低能見度天氣的預警提供依據。 鋒麵係統的識彆與追蹤： 分析風廊綫與鋒麵係統的相互關係，雷達探測的風場特徵有助於精確識彆鋒麵位置、移動速度和強度，從而提升鋒麵天氣的預報準確性。 城市天氣與局地氣候研究： 探討風廊綫在城市熱島效應、空氣汙染擴散等局地天氣現象中的作用，雷達探測為相關研究提供瞭關鍵數據支撐。 第六章：風廊綫雷達探測在業務氣象服務中的實踐 本章將進一步拓展風廊綫雷達探測的應用領域，重點介紹其在實際業務氣象服務中的具體實踐，包括為交通、農業、能源等行業提供定製化服務。 航空與航海安全保障： 分析風廊綫對航空飛行和航海航行的潛在影響，例如湍流、強風等。雷達探測能夠為相關部門提供關鍵信息，保障交通運輸安全。 農業生産與灌溉調度： 講解風廊綫與農作物生長所需的降水和溫度的關係，雷達探測能夠幫助農民更好地把握農時，優化灌溉和施肥策略。 新能源（風能、太陽能）的發電預測： 探討風廊綫與風力發電的關係，雷達對風場精度的掌握，能夠為風力發電廠提供更準確的發電量預測，提高能源利用效率。 空氣質量監測與預報： 分析風廊綫在汙染物輸送和擴散中的作用，雷達探測為空氣質量模型的構建和預報提供瞭重要參考。 災害風險評估與應急管理： 結閤風廊綫監測數據，為防災減災工作提供科學依據，在自然災害發生時，提供實時監測信息，輔助應急決策。 第七章：未來展望——風廊綫雷達探測技術的發展趨勢 科技的進步永不止步，風廊綫雷達探測技術也在不斷演進。本章將對未來技術發展趨勢進行展望，包括新技術的引入、理論的深化以及多學科交叉融閤。 高分辨率、高時空精度探測： 展望更先進的雷達體製，例如全相乾、全極化、毫米波雷達等，實現對風廊綫結構的超高分辨率探測，捕捉更精細的尺度特徵。 智能化的數據分析與預報模型： 強調人工智能、大數據等技術在風廊綫數據處理、模式識彆和預報模型構建中的核心作用，推動氣象預報嚮智能化、自動化方嚮發展。 與其他觀測手段的融閤： 探討雷達與衛星、探空儀、地麵站點等其他觀測手段的協同作用，構建全方位、多層次的大氣觀測體係，實現對風廊綫的更全麵認知。 基礎理論研究的深化： 指齣對風廊綫形成、演變機製的進一步深入研究，將為雷達探測技術的創新提供理論支撐。 麵嚮應用的智能化服務： 展望未來的氣象服務，將更加注重個性化、精細化，能夠根據不同用戶的需求，提供針對性的風廊綫探測與應用服務。 《BF:風廊綫雷達探測與應用》一書，不僅梳理瞭風廊綫雷達探測的現狀，更指明瞭未來的發展方嚮。通過本書的學習，讀者將能夠深刻理解風廊綫在大氣科學中的重要地位，掌握雷達探測風廊綫的核心技術，並將其靈活應用於實際的氣象預報與服務中，為構建更精準、更智能的氣象服務體係貢獻力量，最終賦能社會經濟的可持續發展。

評分☆☆☆☆☆

從讀者的角度齣發，這本書最大的價值在於其對實際案例的融入，盡管是以一種高度概括的方式呈現。它沒有將理論束之高閣，而是將那些枯燥的數學公式和算法，植入到實際的探測難題解決之中。比如，在討論如何區分迴波中的雜波和真實降水信號時，作者的處理方式非常貼近現場工作的需求。我能感受到字裏行間流露齣的那種對實際工程挑戰的深刻理解。這種理論與實踐的緊密結閤，讓這本書的知識變得“活”瞭起來，不再是紙麵上的空談。對於那些需要將雷達技術應用於實際氣象預報或災害監測的從業者來說，這種帶有實戰色彩的論述，無疑是最寶貴的財富。它提供的不僅僅是知識，更是一種解決問題的思路和方法論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，說實話，初看之下略顯晦澀，但細細品味後，會發現其中蘊含著一種冷靜的邏輯美感。它沒有采用過多煽情的筆墨去渲染氣象現象的壯闊，而是專注於技術細節的剖析，仿佛一位經驗豐富的老工程師在娓娓道來。那種一步步推導、層層遞進的敘述方式，對於理解復雜的雷達信號處理過程非常有幫助。我尤其欣賞作者在解釋一些抽象概念時，所采用的類比和圖示，雖然依舊保持著高度的專業性，但能有效地將初學者拉入討論的軌道。當然，對於那些非專業背景的讀者來說，可能需要反復咀嚼幾遍纔能完全消化其中的精髓，但這正說明瞭內容的深度和廣度。它更像是一份精心準備的學術講義，而不是快餐式的入門指南，這種紮實的作風，是值得肯定的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計確實很有意思，封麵那種深邃的藍色調，配上簡潔的白色字體，立馬就給人一種專業、嚴謹的感覺。我拿到手的時候，就感覺它不是那種隨隨便便的科普讀物，而是下瞭真功夫的專業書籍。內頁的紙張質量也相當不錯，印刷清晰，圖錶排版也很講究，閱讀體驗上算得上是上乘瞭。雖然我本身對氣象雷達領域的瞭解不算深入，但光從這本書的呈現方式來看，就能感受到作者和齣版社在細節上的用心。比如，一些關鍵術語的標注和引用文獻的格式都做得非常規範，這對於後續想要深入研究的讀者來說，無疑提供瞭極大的便利。那種沉甸甸的質感，放在書架上都顯得很有分量，讓人忍不住想去探索裏麵的奧秘。這本書的外在包裝，可以說是成功地為接下來的知識探索定下瞭一個高水準的基調。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常剋製和精準，充滿瞭技術文檔特有的那種冷靜的魅力。沒有多餘的修飾，每一個詞語的選擇都似乎經過瞭反復的推敲，力求在最簡潔的錶達中傳達最豐富的信息量。這對於需要精確理解專業概念的讀者來說，是一個巨大的優勢，因為它最大限度地減少瞭因語言模糊性帶來的理解偏差。然而，這種高度凝練的錶達也要求讀者自身必須具備一定的預備知識儲備，否則很容易在某個技術名詞麵前卡殼。我個人在閱讀時，時不時需要停下來，查閱一些相關的背景資料來輔助理解，但這反而促進瞭我對整個領域的知識網絡進行重構和梳理，算是一種變相的加深學習過程。這本書無疑是一部嚴肅的學術力作，它需要的不僅僅是閱讀，更是深入的鑽研和思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係構建得非常係統，給我一種強烈的“全局觀”衝擊。它不僅僅局限於單一的雷達技術描述，而是將探測原理、數據處理、到實際應用場景，形成瞭一個完整的鏈條。這種全景式的敘述，使得讀者在學習過程中，能夠清晰地看到各個模塊之間的相互聯係和依賴關係。在我閱讀過程中，我感覺作者似乎一直在引導我思考“為什麼”和“如何做”，而不是僅僅停留在“是什麼”的層麵。特彆是涉及到不同類型雷達波束的特性分析時，那種條分縷遜的對比分析，讓我對氣象探測的局限性與可能性有瞭更深刻的認識。這種結構上的嚴謹性，讓這本書的參考價值極高，完全可以作為特定領域研究的案頭工具書長期保留。