双偏振天气雷达水凝物类型识别分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

水凝物是云和降水的基本组成部分，其类型、含量和分布直接影响着云和降水的形成、演变以及天气系统的发生发展。

准确识别水凝物类型对于提高天气预报的准确性、开展人工影响天气作业以及研究气候变化等方面具有重要意义。

双偏振雷达作为一种先进的气象观测仪器，能够提供云和降水中水凝物的多种信息，包括反射率因子、差分反射率因子、差传播相移率等。

2. 本选题国内外研究状况综述

水凝物分类识别是雷达气象学中的一个重要研究方向，近年来，国内外学者利用双偏振雷达数据开展了大量水凝物识别研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在利用双偏振雷达进行水凝物识别方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将重点关注以下几个方面的内容：
1.双偏振雷达参数与水凝物类型之间的关系:分析不同类型水凝物的微物理特征，研究其对双偏振雷达参数的影响，为水凝物识别提供理论基础。

2.基于双偏振雷达参数的水凝物类型识别算法:研究和比较不同的水凝物识别算法，包括:传统的基于阈值的方法模糊逻辑方法机器学习方法(如支持向量机、随机森林、深度学习等)比较不同算法的优缺点，探讨其适用范围。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和个例分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.收集和整理相关资料：收集国内外有关双偏振雷达水凝物识别的研究文献、雷达数据以及相关气象资料，包括探空、地面气象观测数据等，为后续研究提供数据支持。

2.分析双偏振雷达参数特征：利用雷达气象学理论，分析不同类型水凝物的微物理特征，研究其对双偏振雷达参数的影响，构建包含雷达参数与水凝物类型的特征库，为水凝物识别提供理论基础。

3.研究水凝物识别算法：研究和比较不同的水凝物识别算法，包括传统的基于阈值的方法、模糊逻辑方法、以及机器学习方法等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.针对现有水凝物识别方法的不足，结合多种识别算法，构建更精确、更普适的水凝物分类模型。

2.利用机器学习等新技术，提高水凝物识别的自动化程度和识别精度。

3.结合中国地区的气候特点和天气系统，开展水凝物识别研究，并探讨其在实际气象业务中的应用价值。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘黎,俞小鼎,肖现.双偏振雷达识别冰雹云研究进展[j].气象,2019,45(10):1361-1373.

[2] 张沛源,何宇翔,李柏,等.融合双偏振雷达资料的多算法组合识别冰雹云方法[j].大气科学,2022,46(04):923-941.

[3] 葛文忠,蔡兆云,刘香娥,等.双线偏振雷达差分传播相移在冰雹识别中的应用研究[j].气象,2018,44(08):1070-1078.