热带气象学报

作者：闫文辉, 黄兴友, 赵钰锦, 杨涛, 倪洪波

单位：1.中国飞行试验研究院气象台，陕西西安7100892.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心，江苏南京210044

关键词：大气探测, 雷暴单体, DBSCAN聚类算法, 多普勒天气雷达, 数学形态学

基金：国家重点研发计划项目2018YFC1506102；

雷暴是一种严重威胁飞行安全的天气系统，利用地基多普勒天气雷达反射率因子数据和改进的DBSCAN聚类算法对雷暴单体的三维结构识别及特征量计算进行了研究，并在地基平台上对雷暴单体识别算法的有效性进行了验证分析。识别算法核心是将插值后的反射率因子三维网格数据作为输入量，采用多层反射率因子阈值基于改进的DBSCAN聚类方法识别所有等高面上的雷暴分量，并进行结构元素为3×3的腐蚀膨胀运算及雷暴分量特征核心提取，最后基于雷暴分量重叠面积进行垂直关联。结果表明：相对于SCIT算法，雷暴单体识别算法减少了雷暴分量识别的复杂性，可很好地识别任意形状的雷暴单体；使用多层阈值及特征核心提取技术可识别雷暴簇中的雷暴单体；利用腐蚀膨胀技术可解决雷暴单体虚假合并现象。算法可应用于民航机场雷暴的识别和预警。

来源：2020年第4期

《热带气象学报》期刊编辑部

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