基于气象雷达图信息处理的短时降雨预报方法

气象雷达图显示的风暴云团具有极强的不规则性,导致传统降雨预报方法普遍存在累积误差大、云团追踪易丢失、气象资料依赖性强等问题.采用正向二值化方法对原始雷达图进行预处理,利用Bwperim-Imfill算子可实现雷达图中分散且不规则云团边缘的有效检测,在此基础上提出的风暴云团追踪模型可识别云团移动方向,估测到达研究区域的时间(即降雨时间).结果表明,在气象资料严重匮乏条件下,利用风暴云团追踪模型并根据未拟合的经典Z-R关系式可实现单站雷达覆盖区域内的降雨预报.最大降雨强度预报误差为10%,降雨发生时间预报误差为3 min,降雨结束时间预报误差为16 min,纳什效率系数(NSE)高达0.71,均方根误差(RMSE)为12.05 mm/h,满足模型应用精度要求.