因子Zdv的相关系数、以及水平极化波的雷达反射因子Zdh的相位变化与垂直极化波的雷达反射因子Zdv的相位变化之差相对于距离的变化率即传播相位差变化率，判定位置(adl，i3d (i)，dd (j))处的降水粒子的特性。雨云特性检测部26例如判定降水粒子的大小以及降水粒子的种类作为降水粒子的特性。雨云特性检测部26判定是否为雨、霰、冰晶以及雪花这4种类之中的任一种来作为降水粒子的种类。
[0172]此外，在位置(如1，0(1(1)，(1(10))的降水粒子的种类为霰、冰晶或雪花时，雨云特性检测部26判定该位置为冰相。
[0173]此外，雨云特性检测部26根据水平极化波的雷达反射因子2(*(时1，刖(丨)，(1(1(」))算出降雨强度Rd(adl，M(i)，dd( j))。雨云特性检测部26将降雨强度Rd(adl，M(i)，dd( j))在铅直方向上连续为规定值以上的区域判定为雨云在铅直方向上的存在范围，将该铅直方向上的存在范围的长度判定为雨云在铅直方向上的长度。
[0174]以后的处理因与第一实施方式的处理相同而不赘述。
[0175]如以上那样，根据本实施方式，使3台单极化多普勒雷达进行扫描来检测雨云的位置，使3台单极化多普勒雷达进行扫描来对检测出的雨云的三维速度进行检测并跟踪雨云。再有，使双极化多普勒雷达进行扫描来检测雨云的特性。因此，能够廉价且快速地检测雨云的准确位置及雨云的特性。
[0176](变形例)
[0177]本发明并非限于上述的实施方式，例如也包含如以下那样的变形例。
[0178](I)第三实施方式的双极化多普勒雷达
[0179]在本发明的第三实施方式中，双极化的雷达以多普勒雷达来说明，但并非限于此。双极化的雷达也可以是不具有检测速度的功能的雷达。
[0180](2)雨云的检测
[0181]在本发明的实施方式中，在降雨强度为规定值以上时判定为存在雨云，但并非限于此。例如，也可以在存在降雨强度为规定值以上的连续的块时，判断为存在雨云。
[0182](3)雨云的拣选
[0183]在本发明的实施方式中，在检测出多个雨云时，也可以拣选其中降雨强度最大的雨云作为跟踪以及检测特性的雨云。
[0184]或者，考虑到降水粒子的大小为最大(S卩、通过双极化多普勒雷达得到的水平极化波的雷达反射因子与垂直极化波的雷达反射因子之比为最大)的雨云容易产生降水之类的特征，雨云检测部在检测出多个雨云时，也可以基于来自双极化多普勒雷达的信号检测构成所检测出的雨云的降水粒子的大小，并基于所检测出的大小拣选降水可能性最大的雨云来作为跟踪以及检测特性的雨云。
[0185](4)降水粒子的特性的判定
[0186]在本发明的实施方式中，利用水平极化波的雷达反射因子、垂直极化波的雷达反射因子、水平极化波的雷达反射因子与垂直极化波的雷达反射因子之差或之比、水平极化波的雷达反射因子与垂直极化波的雷达反射因子的相关系数、以及传播相位差变化率来判定降水粒子的特性，但并非限于此。也可以只利用这些之中的一部分或者利用其他特征量来判定降水粒子的特性。
[0187]此外，在本发明的实施方式中，为了判定降水粒子的特性而利用双极化雷达，但并非限于此。例如，也可以利用圆极化雷达来判定降水粒子的特性。此外，在本实施方式中，判定降水粒子的大小以及降水粒子的种类作为降水粒子的特性，但并非限于此。例如，也可判定降水粒子的形状。
[0188](5)降水的预测
[0189]在本发明的实施方式中，在预测到发生降水时，还预测降水的种类、降水时刻及降水地点，但并非限于此。既可以只预测上述之中的一部分，或者也可以还预测降水量。降水量例如能够根据降雨强度等预测。
[0190](6)判定结果以及预测结果
[0191]通过本发明的实施方式判定的雨云的位置以及降水粒子的特性、以及预测出的是否发生降水、降水的种类、降水时刻、降水地点、降水量，也可以显示在与气象信息处理装置连接且设置在观察员可视觉辨认的位置处的显示装置上。此外，为了预测河川泛滥或泥石流等，预测结果也可向防灾信息系统发送。
[0192](7)双极化多普勒雷达
[0193]在本发明的第一实施方式中，设置I台双极化多普勒雷达与2台单极化多普勒雷达，但并非限于此。也可以设置3台双极化多普勒雷达。
[0194](8)气象信息处理装置的位置
[0195]在本发明的实施方式中，气象信息处理装置与双极化多普勒雷达或双极化多普勒雷达经网络连接，但并非限于此。气象信息处理装置也可以与双极化多普勒雷达或双极化多普勒雷达一体化。
[0196](9)雷达的接收信号处理部
[0197]在本发明的实施方式中，各雷达内的接收信号处理根据接收信号生成雷达反射因子以及矢径方向的速度，但并非限于此。例如，也可以由气象信息处理装置侧根据接收信号算出雷达反射因子以及矢径方向的速度。
[0198](10)三维速度的利用
[0199]在本发明的实施方式中得出的三维速度例如能够如以下那样地用于降水预测。也可以是，若在相邻的多个区域中三维速度的方向一致，则预测为由该多个区域构成的雨云未来进一步扩展的可能性大，若在相邻的多个区域中三维速度的方向不同，则预测为由该多个区域构成的雨云未来消失的可能性大。
[0200](11)雨云检测时的雷达的控制
[0201]在本发明的第一实施方式中，在搜索雨云时，双极化多普勒雷达设定为低消费电力状态，使2台单极化多普勒雷达的天线进行CAPPI扫描，但并非限于此。也可以使I台双极化多普勒雷达与2台单极化多普勒雷达的天线进行CAPPI扫描来搜索雨云。
[0202]应理解为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而非限定。应留意如下事实，即本发明的范围并不由上述说明而是由权利要求书示出，包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。
[0203]标号说明:
[0204]Iaabac单极化多普勒雷达、2平面天线、3，13天线控制部、4，14收发切换器、5，15发送部、6，16接收信号处理部、8，18电源控制部、9a，9b，9c，9d网络、12抛物面天线、20双极化多普勒雷达、50气象信息处理装置、7，17，21网络通信部、22雷达控制部、23雨云检测部、26雨云特性检测部、27降水预测部，510a，510b，510c雨云。
【主权项】
1.一种气象信息处理装置，具备: 雨云检测部，基于来自配置于不同位置的至少第一雷达、第二雷达及第三雷达这3台雷达的信号，检测雨云的位置和雨云的三维速度；以及 雨云特性检测部，基于来自与所述3台雷达不同的1台雷达或所述3台雷达之中的1台雷达的信号，对所述检测出的雨云的特性进行检测。2.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部利用所述检测出的雨云的三维速度，对所述检测出的雨云进行跟踪。3.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云特性检测部基于来自所述第三雷达的信号，对所述检测出的雨云的特性进行检测， 所述第一雷达及所述第二雷达为单极化雷达， 所述第三雷达为双极化雷达。4.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云特性检测部基于来自与所述3台雷达不同的第四雷达的信号，对所述检测出的雨云的特性进行检测， 所述第四雷达为双极化雷达。5.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部基于使所述3台雷达的天线以CAPPI方式即等高平面位置显示方式进行扫描而得的信号，检测雨云的位置和雨云的三维速度。6.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云特性检测部基于使下述天线进行RHI扫描即距离高度显示扫描而得的信号，检测雨云的特性，该天线是得到用于检测所述雨云的特性的信号的雷达的天线。7.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部基于使所述第一雷达及所述第二雷达的天线进行扫描而得的信号检测雨云的位置，使所述第一雷达、所述第二雷达及所述第三雷达的天线进行扫描并对由各雷达得到的在所述检测出的雨云的位置处的速度分量进行合成，从而检测所述雨云的三维速度。8.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部基于使所述第一雷达及所述第二雷达的天线进行扫描而得的信号检测雨云的位置及二维速度，基于所述检测出的雨云的二维速度预测雨云的移动后的位置，使所述第一雷达、所述第二雷达及所述第三雷达的天线进行扫描并对由各雷达得到的在所述预测出的雨云的位置处的速度分量进行合成，从而检测所述雨云的三维速度。9.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部基于使所述第一雷达的天线进行扫描而得的信号检测雨云的位置，使所述第一雷达、所述第二雷达及所述第三雷达的天线进行扫描并对由各雷达得到的在所述检测出的雨云的位置处的速度分量进行合成，从而检测所述雨云的三维速度。10.如权利要求7或8所述的气象信息处理装置，还具备: 雷达控制部，使所述第三雷达以低耗电状态进行动作，直到根据来自所述第一雷达及所述第二雷达的信号检测出所述雨云为止。11.如权利要求9所述的气象信息处理装置，还具备: 雷达控制部，使所述第二雷达及所述第三雷达以低耗电状态进行动作，直到根据来自所述第一雷达的信号检测出所述雨云为止。12.如权利要求2所述的气象信息处理装置， 所述雨云检测部在检测出多个雨云时，基于来自所述3台雷达之中的1台雷达的信号对构成所述检测出的雨云的降水粒子的大小进行检测，基于所述检测出的大小拣选降水可能性最大的雨云作为所述跟踪的雨云。13.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云特性检测部对构成所述检测出的雨云的降水粒子的特性进行检测。14.如权利要求1所述的气象信息处理装置， 所述雨云特性检测部对所述检测出的雨云在铅直方向上的长度进行检测。15.如权利要求1所述的气象信息处理装置，还具备: 降水预测部，基于所述检测出的雨云的位置、雨云的三维速度及雨云的特性中的至少一个预测降水。16.如权利要求15所述的气象信息处理装置， 所述雨云的特性包括构成所述雨云的降水粒子的大小， 所述降水预测部基于构成所述雨云的降水粒子的大小预测降水的发生。17.如权利要求15所述的气象信息处理装置， 所述降水预测部基于所述雨云在铅直方向上的长度预测降水的发生。18.—种气象雷达系统，具备: 配置于不同位置的2台单极化雷达和1台双极化雷达；以及 气象信息处理装置； 所述气象信息处理装置具备: 雨云检测部，基于来自所述2台单极化雷达和所述1台双极化雷达的信号，检测雨云的位置和雨云的三维速度；以及 雨云特性检测部，基于来自所述双极化雷达的信号，对所述检测出的雨云的特性进行检测。19.如权利要求18所述的气象雷达系统， 所述3台雷达在发送及接收电波时形成笔形波束型的天线波束。20.一种气象信息处理方法，具备: 基于使配置于不同位置的3台雷达之中的至少1台雷达的天线进行CAPPI扫描即等高平面位置显示扫描而得的信号，检测雨云的位置的步骤； 基于使所述3台雷达的天线进行CAPPI扫描而得的信号，对所述检测出的雨云的三维速度进行检测的步骤； 利用所述检测出的雨云的三维速度来跟踪所述雨云的步骤；以及基于使与所述3台雷达不同的1台雷达或所述3台雷达之中的1台雷达的天线进行RHI扫描即距离高度显示扫描而得的信号，对所述检测出的雨云的特性进行检测的步骤。
【专利摘要】课题在于，提供能够廉价且快速地检测雨云、并对所检测出的雨云向上空移动进行检测的气象信息处理装置、气象雷达系统及气象信息处理方法。解决手段为，雨云检测部(23)基于来自配置于不同位置的至少第一雷达、第二雷达、第三雷达这3台雷达的信号，检测雨云的位置和雨云的三维速度。雨云特性检测部(26)基于来自与3台雷达不同的1台雷达或3台雷达之中的1台雷达的信号，对所检测出的雨云的特性进行检测。
【IPC分类】G01S13/87, G01W1/00, G01S13/95
【公开号】CN105474041
【申请号】CN201480045973
【发明人】武地美明, 浅田泰畅
【申请人】古野电气株式会社
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年6月3日
【公告号】EP3021136A1, WO2015005020A1