光流法及其在临近预报中的应用

• 作者: 刘东华 曹春燕 李程 李辉 贺佳佳 陈元昭
• 来源期刊: 气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 雷达回波 光流法 交叉相关法 中值滤波 临近预报
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 471-480
• 页数: 10页
• 分类号: P456
• 字数: 8687字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11676/qxxb2015.034

摘要

介绍了一种全新的对流临近预报外推算法———光流法。主要是通过计算雷达回波的光流场得到回波的运动矢量场，并基于运动矢量场对雷达回波进行外推从而达到预报的目的。光流法立足于变化，在计算光流场时既考虑连续时次回波的变化，又考虑相邻位置回波的变化。因此，基于该算法的外推临近预报具有一定的物理意义。利用中值滤波等方法对雷达资料进行质量控制，有效地抑制了噪声等的影响。个例对比分析表明：经过中值滤波等质量控制后回波更平滑，边沿更清晰，回波质量明显改善，能够获得比较真实的雷达回波，也得到了方向更加一致、更加平滑的回波运动矢量场。光流法给出的30、60 min内雷达回波的位置、形状的外推预报和对应时次实况较接近，预报结果具有较好的业务指示意义。对光流法和交叉相关法预报结果进行的定量对比评价表明，对移动型局地生成及强度和形状随时间变化很快的回波，光流法预报效果优于交叉相关法。光流法可以弥补传统的交叉相关法的缺陷，能提升对流临近预报系统的性能。