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地基微波辐射计网络资料处理系统设计及实现 被引量：10
1
作者 郭伟 王振会 +3 位作者 孙安平 胡方超 楚志刚 潘旭光 《气象》 CSCD 北大核心 2010年第4期120-125,共6页
青海省三江源自然保护区项目利用三台地基微波辐射计(12～20通道)用于人工增雨工程,为了有助于在增雨作业过程中快速、直观、准确掌握整个区域内天气状况,设计了微波辐射计网络资料处理系统。整个系统包括观测站以及中心站数据库设计、... 青海省三江源自然保护区项目利用三台地基微波辐射计(12～20通道)用于人工增雨工程,为了有助于在增雨作业过程中快速、直观、准确掌握整个区域内天气状况,设计了微波辐射计网络资料处理系统。整个系统包括观测站以及中心站数据库设计、观测数据上传和入库以及用户查询显示终端程序。该系统的建立采用结构化程序设计,方便后续功能扩展,用DELPHI 7作为应用程序的开发工具,用Microsoft SQL 2000做数据库,已实现数据格式转换、数据资料的实时传输、自动入库、原始数据及气象产品的查询、输出及单站产品多方式显示等功能。经过半年多软件测试实验,系统整体运行良好。 展开更多
关键词 地基微波辐射计观测网络 资料处理软件 系统设计
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星载高光谱微波辐射计大气温度廓线反演的仿真与分析
2
作者 宫珣 童玲 +2 位作者 高博 王培丞 高鑫宜 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第2期280-287,共8页
高光谱微波辐射计相比于传统辐射计通道数量大幅度提升,可获得连续、高频率分辨率的亮温探测结果,但由于通道间相关性以及通道细分后灵敏度下降等问题,其对于高光谱微波遥感能力的提升需要进一步的理论研究支撑。针对上述问题及当前未... 高光谱微波辐射计相比于传统辐射计通道数量大幅度提升,可获得连续、高频率分辨率的亮温探测结果,但由于通道间相关性以及通道细分后灵敏度下降等问题,其对于高光谱微波遥感能力的提升需要进一步的理论研究支撑。针对上述问题及当前未有对地观测高光谱微波辐射计在轨运行载荷的情况,构建星载高光谱微波辐射计亮温仿真与大气温度廓线反演分析平台,该平台基于辐射传输理论和大气微波气体吸收系数模型对星载高光谱微波辐射计探测亮温进行仿真,同时利用仿真数据建立并训练基于神经网络算法的反演模型。基于该平台对50~70 GHz氧气吸收带观测亮温和大气温度廓线反演结果进行分析,对比不同通道数情况下观测亮温、权重函数和反演统计误差结果。实验结果表明,高光谱微波辐射计对各气压层大气温度廓线遥感探测精度均有提升,尤其是对于高层大气温度廓线提升显著。 展开更多
关键词 高光谱 微波辐射计 大气温度廓线 神经网络 对地观测
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地基微波辐射计工作环境对K波段亮温观测影响 被引量：16
3
作者 王振会 李青 +1 位作者 楚艳丽 朱雅毓 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期711-721,共11页
该文研究地基微波辐射计天线性能及其工作环境对K波段20～30 GHz亮温观测数据的影响，根据辐射传输理论和天线性能参数分析建立模型，通过模拟计算给出辐射计20～30 GHz 波段亮温观测对天线性能及其工作环境的响应，提出针对工作环境温... 该文研究地基微波辐射计天线性能及其工作环境对K波段20～30 GHz亮温观测数据的影响，根据辐射传输理论和天线性能参数分析建立模型，通过模拟计算给出辐射计20～30 GHz 波段亮温观测对天线性能及其工作环境的响应，提出针对工作环境温度变化影响的订正方案，并结合观测资料进行分析验证。结果表明：如果辐射计天线增益和3 dB波束宽度决定的等效主波束效率ηe 较低，则即使在能够经常进行辐射计系统液氮定标的情况下也必须考虑天线工作环境（环境温度与辐射计定标时的情景差异）对K 波段亮温观测的影响。对某一辐射计液氮定标后1年多观测资料的订正验证表明：订正效果明显，尤其是在28．0 GHz和30．0 GHz两通道。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 K波段亮温观测订正 天线性能 工作环境
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地基微波辐射计反演温/湿度廓线的BP神经网络训练方案对比 被引量：9
4
作者 樊旭 吴肖燕 +2 位作者 曲宗希 张北斗 张文煜 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期587-596,共10页
为提高地基微波辐射计反演大气温/湿度廓线的精度,提出了一种直接利用高垂直分辨率探空资料与地基微波辐射计观测亮温训练反演温/湿度廓线BP神经网络方案.基于地基微波辐射计的观测特点,提出了一种基于微波辐射计地面观测资料和探空资... 为提高地基微波辐射计反演大气温/湿度廓线的精度,提出了一种直接利用高垂直分辨率探空资料与地基微波辐射计观测亮温训练反演温/湿度廓线BP神经网络方案.基于地基微波辐射计的观测特点,提出了一种基于微波辐射计地面观测资料和探空资料的观测亮温综合质量控制方案,利用质量控制后的观测亮温训练BP神经网络(OBS-BP),并与基于MonoRTM辐射传输模式模拟亮温训练BP神经网络(SIM-BP)的方法进行了对比.结果表明,OBS-BP反演温度廓线的均方根误差随高度逐渐增大,范围为0.62~2.81 K,偏差范围为-0.67~0.43 K,相关系数随高度的升高逐渐减小,变化范围为0.92~0.99;相对湿度廓线的均方根误差在0~4.75 km随高度升高而增大,在4.75 km以上随高度升高而减小,范围为8.21%~24.37%,偏差范围为-3.87%~4.54%,相关系数随高度升高逐渐减小,变化范围为0.13~0.94.将OBS-BP和SIM-BP反演高时间频次的温/湿度廓线的效果进行了对比,得出OBS-BP的反演结果能更好地反映对流层内大气温/湿度演变过程,相对于利用SIM-BP的反演结果,OBS-BP反演温/湿廓线在各个高度层上均优于SIM-BP,与探空资料具有更好的一致性,更适用于实际观测中地基微波辐射计温/湿度廓线的反演. 展开更多
关键词 地基微波辐射计 BP神经网络 质量控制 温/湿廓线反演
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MP-3000A型地基微波辐射计的资料质量评估和探测特征分析 被引量：33
5
作者 韩珏靖 陈飞 +1 位作者 张臻 赵云武 《气象》 CSCD 北大核心 2015年第2期226-233,共8页
应用常规探空、MP-3000A型地基微波辐射计和自动气象站数据,比较了微波辐射计与探空的差异,温度和相对湿度的平均观测偏差分别为3.2℃和29%,相关系数分别为0.98以上和0.5左右。分析了不同天气下微波辐射计的探测特征,发现相对湿度和液... 应用常规探空、MP-3000A型地基微波辐射计和自动气象站数据,比较了微波辐射计与探空的差异,温度和相对湿度的平均观测偏差分别为3.2℃和29%,相关系数分别为0.98以上和0.5左右。分析了不同天气下微波辐射计的探测特征,发现相对湿度和液态水含量的垂直变化与降水、强对流和大雾的发生有良好对应:降水和强对流过程中,6 km以下的相对湿度提前增大（湿度增大的提前时间在降水中较长,在强对流中较短）,3.5 km以下液态水含量增加,尤其在2.25<sup>3</sup>.25 km处有明显的激增;大雾伴随3<sup>3</sup>.5 km以下相对湿度增大和1.5 km以下液态水含量激增。A指数和对流性稳定指数(I<sub>conve</sub>指数在出现明显降水后可能失去指示意义,在刚开始降水（尤其是明显降水）阶段及大雾中表现良好。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 探空观测 均方根偏差 液态水含量
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利用地基微波辐射计资料反演0～10km大气温湿廓线试验研究 被引量：38
6
作者 鲍艳松 钱程 +2 位作者 闵锦忠 侯叶叶 陆其峰 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期163-171,共9页
实测与模拟的微波辐射计亮温存在偏差,导致基于BP神经网络模型的大气温湿廓线反演精度的降低。研究了一种基于资料订正后的BP神经网络反演大气温湿廓线的方法。首先,基于2014年6月南京江宁探空资料,利用MonoRTM模式,模拟中心频率在22.23... 实测与模拟的微波辐射计亮温存在偏差,导致基于BP神经网络模型的大气温湿廓线反演精度的降低。研究了一种基于资料订正后的BP神经网络反演大气温湿廓线的方法。首先,基于2014年6月南京江宁探空资料,利用MonoRTM模式,模拟中心频率在22.234 GHz^58.800 GHz范围内22通道亮温;对比模拟和实测南京站微波辐射计资料,建立实测微波辐射计资料订正模型。然后,以南京地区2011—2013年探空资料为输入,模拟22通道亮温数据,并基于模拟的22通道亮温数据和当地探空资料,利用BP神经网络算法,建立大气温度、水汽密度、相对湿度廓线反演模型。最后,利用构建的订正模型,对2014年7月试验获取的微波辐射计资料进行订正,并将订正后的微波辐射计资料输入BP神经网络反演模型,反演0~10 km高度58层的大气温度、水汽密度和相对湿度,对比实际探空资料以及微波辐射计二级产品,评估分析反演效果。实验结果表明:所建的反演模型提高了大气温湿廓线反演精度,大气温度、水汽密度和相对湿度均方根误差范围分别为1.0~2.0 K、0.20~1.93 g/m^3和2.5%~18.6%。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 BP神经网络 大气廓线 反演精度
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微波辐射计温湿廓线反演方法改进试验 被引量：30
7
作者 张雪芬 王志诚 +3 位作者 茆佳佳 汪章维 张东明 陶法 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期385-396,共12页
为提升地基微波辐射计在不同天气条件下,特别是云天条件下温湿廓线的反演精度,利用2011年1月—2016年12月中国气象局北京国家综合气象观测试验基地探空数据,在微波辐射计反演温湿度廓线的过程中通过区分晴天和云天条件并引入全固态Ka波... 为提升地基微波辐射计在不同天气条件下,特别是云天条件下温湿廓线的反演精度,利用2011年1月—2016年12月中国气象局北京国家综合气象观测试验基地探空数据,在微波辐射计反演温湿度廓线的过程中通过区分晴天和云天条件并引入全固态Ka波段测云仪云高及云厚信息,对反演输入亮温进行质量控制和偏差订正,建立BP神经网络模型,采用2017年1月—2018年3月微波辐射计探测数据评估检验,结果表明:在亮温订正前提下,晴天温度模型、云天温度模型、晴天相对湿度模型和云天相对湿度模型反演结果与探空的相关系数分别为0.99,0.99,0.80和0.78,均方根误差为2.3℃,2.3℃,9%和16%,较微波辐射计自带产品(LV2产品)减小约0.4℃,0.3℃,11%和9%,准确性提升约30%,28%,64%和45%;温度模型偏差在±2℃以内、湿度模型偏差在±20%以内的占比分别为68%,70%和95%,78%,较LV2产品分别提高了7%,5%和27%,23%,其中相对湿度改善明显。可见亮温订正、区分天气类型训练反演模型有利于改善地基微波辐射温湿廓线反演精度。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 BP神经网络 温湿廓线 测云仪
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基于多模型神经网络的湿度廓线反演研究
8
作者 王金虎 肖安虹 +3 位作者 陈后财 王昊亮 刘萱 蔡海强 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期181-190,共10页
为提升微波辐射计对大气廓线探测的精度,利用ARM大气观测站提供的地基微波辐射计、毫米波测云雷达以及探空数据,构建了两种添加不同云信息的反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型(添加入云和出云高度的C-BPNN模... 为提升微波辐射计对大气廓线探测的精度,利用ARM大气观测站提供的地基微波辐射计、毫米波测云雷达以及探空数据,构建了两种添加不同云信息的反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型(添加入云和出云高度的C-BPNN模型与添加雷达反射率因子的Z-BPNN模型)与一种未添加云信息的BPNN模型(记为BPNN0),并对反演结果进行了对比,结果表明:C-BPNN模型和Z-BPNN模型在任何天气下(有云或无云),得到的反演误差都小于BPNN0模型;C-BPNN相较于另外两种模型反演结果具有更高的稳定性。对3种模型各自反演结果最好的个例分析发现,C-BPNN与Z-BPNN模型主要的误差存在于高空无云但是相对湿度却出现跃变的情况,说明神经网络模型对初始权值与阈值较为敏感,因此通过遗传算法(genetic algorithms,GA)对BPNN模型进行优化。经GA优化后的反演结果表明:BPNN0模型与C-BPNN模型具有明显优化效果,而Z-BPNN模型优化效果则不明显。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 毫米波雷达 湿度廓线 反向传播神经网络(BPNN) 遗传算法(GA)
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基于神经网络的水汽/液水含量反演方法研究 被引量：2
9
作者 王旭 牛海斌 杨桂玲 《现代电子技术》 北大核心 2016年第14期9-11,共3页
地基微波辐射计频段上接收的辐射亮温与描述天气和气候的物理量大气中水汽总量和云中液态水总量并非是完全线性关系,而这种非线性问题可被神经网络算法解决。利用郑州地区的历史探空资料模拟计算24 GHz和35 GHz双通道的亮温值及地面的... 地基微波辐射计频段上接收的辐射亮温与描述天气和气候的物理量大气中水汽总量和云中液态水总量并非是完全线性关系,而这种非线性问题可被神经网络算法解决。利用郑州地区的历史探空资料模拟计算24 GHz和35 GHz双通道的亮温值及地面的温度、气压和相对湿度构成输入向量,同一探空资料计算出来的大气中水汽总量和云中液态水总量作为输出向量训练BP神经网络,把验证样本输入到训练好的网络中进行仿真,结果显示与探空计算作为真值的的大气中水汽总量和云中液态水总量进行对比检测发现两者有很好的相关性,其相关系数分别为0.953 82和0.934 75,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 BP神经网络 大气中水汽含量反演 云中液态水含量反演
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