S波段双线偏振雷达定量降水估计方法研究的任务书.docx

S波段双线偏振雷达定量降水估计方法研究的任务书
一、研究背景与意义
在气象学研究中，降水是一个非常重要的参数，它与自然灾害、农业、水利等方面都有着密切的联系。目前，定量降水估计方法主要依据的数据来自于气象站点观测数据、卫星遥感数据、雷达反演数据等。而雷达反演数据是目前最为实用的降水估计手段之一，双线偏振雷达的理论基础和技术手段十分成熟，已经成为目前多种降水估算方法中最为突出的技术手段之一。
S波段双线偏振雷达是一种比较新的雷达技术，它具有许多传统W波段雷达没有的优点，如更强的穿透能力、更强的反演能力、更高的精度和分辨率等。同时，双线偏振雷达在反演过程中可以利用反射波和分散波的光学特性，提供更为丰富的信息，对温度和反演误差等方面都有着更好的能力。因此，S波段双线偏振雷达在定量降水估计方面的应用前景非常广阔，这也是本研究的重要意义所在。
二、研究内容与目标
本研究的主要内容是基于S波段双线偏振雷达技术，对定量降水估计方法进行研究。具体来说，主要包括以下几个方面的研究：
1.建立适用于S波段双线偏振雷达的反演算法。本研究将在传统反演算法的基础上，结合S波段双线偏振雷达的特点和性能，对反演算法进行优化和改进，以提高反演精度和可靠性。
2.建立S波段双线偏振雷达与降水强度之间的定量关系。本研究将利用S波段双线偏振雷达所获取的反演数据，通过分析其与降水强度之间的关系，建立起二者之间的定量关系。
3.建立S波段双线偏振雷达的降水估计模型。根据所建立的定量关系，结合其他气象数据和降水规律，建立S波段双线偏振雷达定量降水估计模型，并在实际应用中进行优化和验证。
4.对S波段双线偏振雷达定量降水估计方法的应用进行实验研究。本研究将利用已有的S波段双线偏振雷达数据和其他气象数据，对所建立的降水估计模型进行实验验证，以考察其在不同气象条件下的可靠性和精度。
本研究的最终目标是建立一套适用于S波段双线偏振雷达的定量降水估计方法，为相关领域的研究和应用提供有力的支撑和保障。
三、研究方案
1.理论研究
本研究将首先对S波段双线偏振雷达的原理进行研究，理解其基本工作原理和反演原理。在此基础上，对目前已有的双线偏振雷达反演算法进行总结和梳理，分析其优缺点，并结合实际需求和反演精度要求，提出改进方案和优化措施。
2.数据处理
数据处理是本研究的重要环节，针对数据处理的问题，本研究将对数据预处理、信号处理、数据校准、质量控制等方面进行优化和改进，以提高数据的质量和可靠性。
3.模型建立
本研究将利用已有的气象数据和S波段双线偏振雷达数据，建立定量降水估计模型。模型建立的过程中，将结合反演算法、气象学理论和统计学方法等方面的知识，通过反复实验和优化，提高模型的可靠性和精度。
4.实验验证
本研究将利用实际数据对所建立的降水估计模型进行实验验证，在不同气象条件下比较其与实际降水数据的差异，以检验其在实际应用中的可靠性和精度。并对模型进行进一步优化和改进。
四、预期成果
1.建立适用于S波段双线偏振雷达的定量降水估计算法。
2.建立S波段双线偏振雷达与降水强度之间的定量关系。
3.建立S波段双线偏振雷达定量降水估计模型。
4.实现对模型的实验验证，并对其进行优化和改进。
5.发表相关的学术论文和研究报告。
六、研究条件
1.具有相关领域的科研背景和研究经验。
2.具备较好的数据处理和数学建模能力。
3.有充足的研究时间和场地设施保障。
七、研究进度安排与分工
任务时间任务内容负责人
第1个月研究背景与意义全体成员
第2-3个月理论研究与资料搜集A
第4-6个月数据处理与预处理B
第7-9个月降水估计模型的建立C
第10-12个月实验验证与模型优化D
第13-15个月报告撰写与成果汇总E
八、参考文献
1.张志伟.S波段双极化雷达降水估测方法研究[D].武汉:武汉大学,2019.
2.张晓霞,唐浩剑.S波段双线偏振雷达定量降水估计研究[J].光学精密工程,2018,26(10):2421-2431.
3.杜春华.基于雷达反演数据的降水估计技术研究[D].北京:北京师范大学,2016.
4.王菲.基于S波段双线偏振雷达的降水估算研究[D].天津:天津师范大学,2017.
5.周同华,张晓伟,杨梅.基于S波段双线极化雷达的降水量估算方法[J].大气科学,2018,42(4):835-847.