2017年1月10日 星期二

op1.濾除非氣象資訊 (四) - 挖空中心圓、風場訊號雜亂的雜訊濾除

還有兩個濾雜訊的方法是用在特殊情況下的。一個是將雷達中心某半徑內資料去除,因為近雷達的位置有時候干擾較多,資訊較容易有誤,在處理資料時有時候會有將之全殺光光的需要。

另外一個方法是當附近環境干擾而產生的一條條波束雜訊時,我們可以利用其徑向風場的翻轉特性把它整條波束給濾除。這個干擾狀況發現在NCU CPOL上尤其明顯。

最後一個是all-in-one的設計,即是說明當你拿到NCU CPOL資料時,我們建議的完整QC操作流程是這樣的。是建議設定,不代表是最佳設定。其他雷達的all-in-one設計? 等待你們這些使用者開發吧,ㄎㄎ。

op1.濾除非氣象資訊選單,內含9個功能



方法七: 近雷達中心的等半徑資料去除

(7=Remove circle area near radar):

由於近雷達中心的雷達資料時常會有極端值的雜訊,故通常在雷達資料處理時,會將近雷達中心的資料予以去除,挖掉特定半徑的圓。然而因為每座雷達的資料起始距離不同及環境遮蔽階不同,在此提供是由使用者自定濾除資料的圓圈大小(輸入半徑值)。

在此建議使用者先搞清楚雷達之資料起始距離(range0),例如五分山雷達的range0為2公里,所以當你指定濾除<2㎞的資料,是不會起半點反應的。


以五分山雷達為例,將雷達資料近10㎞半徑濾除後的結果表現:
0.484度及14.59度仰角。

另外,程式設計已將range0考濾進去,即當使用者指定要挖掉10㎞半徑資料,程式會先去扣除2㎞始起位置,再計算其迴圈終點的gate number,((10-2)/0.25)=32,亦即會將第1到第32個gate的資料皆令為無效值。以下的範例則是濾除過後的結果。然而到較高仰角時其挖掉範圍似乎小於10㎞,估計是繪圖方式造成的視覺誤差。



方法八: 利用徑向風場資料品質不良的特性濾除受訊號干擾的資料


(8 = Filter noise from bad VR)

做法: 受電磁波干擾的情況下,會產生整個波束路徑上產生錯誤的回波值。然而在該雜訊上,中徑向風場沿beam有波動的特徵。於是該方法即於每一個beam上計算其「徑向風沿波束(隨距離)的翻轉次數之比例來定義其是否符合干擾雜訊。
原始徑向風場(VR)

濾除資料後,去折疊過後之徑向風場(VR)

這些干擾波束(beam)上的各場變化,
可以看到VR場的持續翻轉



方法九:專為中央大雙偏極化C波段雷達設計之濾除方法

(9 = Design for NCU C-POL )
做法: 為NCU C-POL設計之ALL-IN-ONE濾除非氣象場資料之方法。經測試,該方法可以將NCU C-POL資料濾除的很好,但仍可能依照個案不同而有不同程度的差異,請使用者酌情使用,不得認為其為絕對方法。

其內容依序為: 使用地圖地形檔將有地形資料濾資 è 使用相關係數0.85為門檻值濾除非氣象資訊 è 使用九點濾除方法(九公格中若有效資料小於4點,則將該中心資料濾除)將破碎資料濾除 è 最後利用徑向風場資料品質不良的特性濾除受訊號干擾的資料。


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