双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别方法与流程

技术特征：

1.一种双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别方法，其特征是包括如下步骤，基于双频双偏振微波链路的雨致衰减信息反演路径平均降雨强度，首先，利用微波发射机和接收机测得不同频率、不同偏振方向的雨致衰减强度；然后，利用衰减信息反演路径降雨谱参数，最后，利用谱参数计算得到路径降水强度，并进行降水识别；

步骤1反演Gamma雨滴谱参数：利用微波发射机和接收机测得双频段水平和垂直方向的偏振方向的雨致衰减强度，采用联合衰减迭代的方法处理差分衰减信息反演路径降雨谱参数，具体步骤如下：

步骤1.1利用微波发射机和接收机测得不同频率微波传输的雨致衰减：单位为dB/km，f1、f2为不同频率，对其进行衰减差分处理，得到双频差分衰减率因子：

式中，Cext,h是入射波水平偏振时降水粒子的消光截面，其与入射波频率、粒子等效直径等因素有关；D为降水粒子等效直径；N(D)为降水粒子Gamma雨滴谱分布；降水粒子的消光截面Cext,h采用T矩阵进行计算；

步骤1.2利用微波发射机和接收机测得同一频率不同偏振方向微波传输的雨致衰减：Ah、Av，h代表水平偏振，v代表垂直偏振；对其进行衰减差分处理，得到双偏振差分衰减因子：

式中，Ahv是入射波频率为f1偏振方向分别为水平、垂直方向的双偏振差分衰减因子，Cext,v为入射波垂直偏振时降水粒子的消光截面；

步骤1.3联立(1)、(2)式，消除非降雨因素的衰减影响，采用联合衰减迭代算法，联合Gamma雨滴谱分布参数，反演得到Gamma雨滴谱参数；

步骤2计算路径降雨强度：基于步骤1得到的Gamma雨滴谱参数，根据公式：

计算得到降雨强度，其中V(D)为降水粒子的末速度；

步骤3识别降水类型，其具体步骤为：利用步骤1得到的Gamma雨滴谱参数，计算得到双偏振差分衰减因子，对其进行ADR处理，并联合支持向量机(SVM)，根据双偏振差分衰减因子与雨滴形状的关系，识别降水类型。

2.根据权利要求1所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，还包括对双频双偏振雨致衰减信息进行联合衰减差分处理，消除非降雨因素导致的衰减，采取衰减迭代算法，联合Gamma雨滴谱分布参数，反演降雨谱参数。

3.根据权利要求1所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，还包括对利用不同降水粒子形状的偏振雨致衰减信息不同，识别降水类型。

4.根据权利要求1或2所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，还包括反演的降雨谱参数服从Gamma雨滴谱分布。

5.根据权利要求1或2所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，对雨滴末速度采取分段式末速度法，基于Gamma雨滴谱分布，反演时序降雨。

6.根据权利要求1或2所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，对于降水类型识别方法包括但不限于支持向量机。

7.根据权利要求1或2所述的双频双偏振微波链路联合的雨滴谱反演及降水类型识别的方法，其特征在于，对于消光截面的计算方法包括但不限于T矩阵计算方法。