关键词:
三体散射特征
双偏振雷达
随机森林
K均值聚类
摘要:
利用2021—2025年湖南大冰雹(直径不小于20 mm)个例双偏振雷达数据,在人工筛选465组三体散射特征样本和465组非三体散射特征样本的基础上,定量提取每组样本的水平偏振反射率因子、差分反射率和相关系数作为特征数据集,构建基于随机森林和K均值聚类的三体散射特征自动识别算法,实现精确到1°×1km的三体散射特征格点自动识别,并进行测试效果评估和应用个例分析。结果表明:算法在解决有降水回波遮挡的三体散射特征精确识别问题上表现优异,识别命中率达到96.6%,虚警率仅为6.5%,临界成功指数达到90.5%,与基于单偏振雷达数据识别三体散射特征的机器学习算法相比,虚警率降低16%,临界成功指数提升20.5%。特征分析表明:水平偏振反射率因子和相关系数对识别被真实降水回波遮挡的三体散射特征具有关键作用,水平偏振反射率因子不超过15.0 d BZ,差分反射率不超过0.19 d B,相关系数不超过0.84,其中相关系数产品尤为重要。算法通过创新特征工程将复杂图像识别转化为高效二分类任务,具备良好的业务应用价值。