多普勒天气雷达是中小尺度灾害性天气的主要监测工具之一,利用其数据有效地识别强风暴系统,并随时发布警报有着重要意义。 本文首先介绍了风暴单体的结构和演变、影响风暴结构和种类的环境因子、风暴的种类以及强对流风暴的雷达反射率因子特征,从而得出风暴识别算法的天气学依据。然后参考WSR-88D的监测技术,介绍了多普勒天气雷达识别风暴单体的算法。算法采用多阈值、特征核抽取技术,有利于呈絮状、带状分布的风暴单体的识别,并加入相近单体的合并和删除技术,避免了输出结果的过分密集和部分误跟踪。 本文风暴识别模块的设计是基于沃伟峰、吴蕾等人所开发的多普勒天气雷达二次产品开发平台(MiniRPG),该平台使用统一的基数据(VTB)和产品格式,有利于未来产品的开发合作和新算法的工程设计。模块设计使用Visual C++6.0作为程序的开发工具,以动态链接库的形式提供给主系统。 利用2004年7月8日安徽一次强对流天气的雷达资料,对该风暴识别模块进行试算,并与中美合资敏视达公司的CINRAD-SA雷达Build 10.8软件系统生成的风暴识别产品进行比较分析,两者的识别结果较为一致。结果表明,该程序对风暴单体具有较好的识别效果,起到较好的预警作用。 最后,对风暴识别算法及模块的优缺点和局限性进行了讨论,并提出了下一步的工作和进一步研究的方向。