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ISSN: 2333-9721
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气象学报  2014 

单多普勒天气雷达反演降水粒子垂直速度ⅰ:算法分析

DOI: 10.11676/qxxb2014.053

Keywords: 单多普勒天气雷达,改进的vvp方法,病态矩阵,垂直速度,敏感性分析

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Abstract:

针对多普勒雷达风场反演的体积速度处理(volumevelocityprocessing,vvp)方法中系数矩阵的病态问题,从数学上进行了分析和论证,对反演的误差进行了敏感性分析,并对垂直速度的求解方程作了改进。系数矩阵的条件数将随着待反演参量的不同而差别很大,通常的处理方法是舍弃量级较小的参量,通过对误差范数的分析,证明这种处理尽管存在模型误差,但能够降低求解难度和结果误差。对系数矩阵病态原因的分析发现,系数矩阵矢量的线性相关造成了矩阵奇异,当合并或舍弃线性相关项时,待反演参量会受模型误差的影响,并且这种模型误差的大小并不仅与待反演参量的量级有关,而且随着位置的不同而改变,但是部分待参量仍然可以保持准确值。在对vvp算法误差分析的基础上,分析并验证了舍弃部分参量时的反演误差,改进的算法为准确反演降水粒子的垂直速度提供了理论基础。

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