X波段水利测雨雷达降雨反演模型在湖南省的研究与应用
何秉顺1
赵延伟2
1.中国水利水电科学研究院,100038,北京2.华北水利水电大学,450046,郑州
摘要：为解决山洪灾害防御中传统雨量站监测盲区多、时空分辨率不足问题,基于湖南省4部X波段雷达观测数据,结合传统经验模型与机器学习方法,构建了基于X波段双极化水利测雨雷达的高精度降雨反演模型,开展多参数联合反演研究.其中,经验模型构建反射率(ZH)、差分相移率(KDP)和差分反射率(ZDR)与降雨强度的关系计算降雨;机器学习模型则采用K最邻近(KNN)、支持向量机回归(SVR)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、循环神经网络(RNN)等算法对降雨进行拟合.结果表明,在经验模型中,ZH-R模型在降雨强度不超过10 mm/h时表现最好,KDP-R模型在降雨强度超过10 mm/h时表现较好.在机器学习模型中,RNN均方根误差(RMSE)为3.125,确定系数(R2)为0.981,皮尔逊相关系数(Pearson)为0.992,优于其他机器学习模型和经验模型.X波段雷达结合多参数订正与机器学习技术,可以显著提高降雨反演精度,能够为山洪灾害"三道防线"提供更可靠的数据支持.
关键词：三道防线测雨雷达降雨反演循环神经网络山洪灾害经验模型机器学习模型
分类号：TV122(水利工程基础科学)
资助基金：中国水利水电科学研究院五大人才项目(WH0145B062022)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-11-14（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 37-46 )
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