长沙机场阵列天气雷达地物识别算法

魏万益 马舒庆 杨 玲* 甄小琼4) 吕寺炜

1)(成都信息工程大学电子工程学院， 成都 610225)2)(中国气象局大气探测重点开放实验室， 成都 610225)3)(中国气象局气象探测中心， 北京 100081)4)(中国科学院大气物理研究所， 北京 100029)5)(雷象科技(北京)有限公司， 北京 100089)

引 言

地物杂波识别和去除是天气雷达数据质量控制研究中的一项基本工作。地物会影响雷达回波，掩盖天气回波，甚至直接影响雷达产品的可信度。

为了消除地物杂波，国内天气雷达专家们提出了多种去除地物杂波的方法，这些方法可分为以下3类：①通过改变雷达的设计和布局位置减少地物杂波，②在信号处理端对雷达信号进行处理，③针对雷达基数据进行后期处理。Smith[1]和Mann等[2]通过选择雷达的安放位置和采用更短的波长减少杂波及其相对强度。第2类方法通常是对收集到的所有数据采用时域[2-4]或频域[5-7]滤波器去除速度接近0的回波数据。Li等[8]在频谱上提取特征参数作为朴素贝叶斯算法的输入，以判断是否存在地物杂波并加以去除。针对雷达基数据的处理方法主要是从基数据中提取二维或三维地物识别特征参数。Steiner等[9]使用回波强度三维结构作为决策树算法输入参数构建自动化杂波抑制算法，发现最有效的3个参数是雷达回波的垂直范围、回波强度的水平变化及回波强度的垂直梯度。Zhang等[10]使用类似的回波强度垂直梯度去除地物杂波，并在计算该参数时考虑仰角抬高对水平距离的影响。Lakshmanan等[11-12]采用神经网络方法，将回波强度的三维结构、速度和谱宽以及其他特征作为神经网络的输入数据去除地物杂波。……