李 海,邵海洲,章 涛,吴仁彪

(中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300)

0 引言

云内降水粒子相态合理的识别在云降水物理、人工影响天气等领域具有非常重要的科学意义[1],不仅对了解水凝物在云中的生长和转换、提高定量降水的精确测量有重要的应用价值,而且能为人工影响天气的作业决策和评估提供重要的参考依据。传统的单偏振气象雷达由于只发射和接收单一方向的功率信息,因此得到的信息有限,限制了其对降水粒子相态识别的准确性。双线偏振气象雷达是一种新型的对云内降水粒子探测工具,由于同时发射和接收水平、垂直方向的偏振信息,因此较常规单偏振气象雷达,双线偏振气象雷达可以得到更多的偏振信息,其对降水粒子相态识别具有一定的优势[2]。

近年来,基于数学统计方法运用到双线偏振气象雷达对降水粒子相态识别的方法不断出现,包括统计决策[3]、判决图[4-5]、模糊逻辑方法[6-7]等。其中,统计决策理论是一种对降水粒子相态识别的可行算法,由于很难获得各降水粒子的先验概率和概率密度函数,使得数据模型很难建立,进而影响其对降水粒子的相态识别[3];判决图方法是一种基于布尔逻辑的算法,该方法根据预先确定的类型边界来进行分类,但是气象雷达接收到的不同降水粒子的协方差矩阵不是相互独立的,对降水粒子分类精度有一定的影响[5];相较上述两种方法……