研究背景和意义

雷达数据质量控制是雷达定量降水估测 (Quantitative Precipitation Estimation， QPE)和数值预报模式(Numerical Weather Prediction， NWP) 的重要组成部分（Chen et al. 2017）。针对雷达杂波，波束部分遮挡以及速度退模糊等问题， 实施适当的数据处理方案， 提高雷达观测资料的准确性和连续性，降低因雷达资料问题对雷达衍生数据算法和产品精度的影响， 对地面实况降水信息的监测和预报工作有很强的实践意义。

目前国内新一代天气雷达全部为普通的S波段天气雷达均采用VCP21模式进行探测扫瞄。在这个雷达扫描模式配置下，雷达仰角通常设置为0.5°， 1.45°， 2.4°， 3.35°， 4.9°， 5.6°， 6.5°， 7.9°， 9.5°， 14.5°和19.5°，体扫时间分辨率均为6分钟，径向分辨率1000m。传统多普勒雷达主要测量反射率（Z），径向速度（V）和谱宽（W）。对单偏振雷达而言，天气雷达资料经存档后，通常需要针对一系列的雷达资料污染问题进行处理后才能进一步应用。理论上而言，如果可以获取雷达检测到的原始信号（即I和Q数据），该研究可以从信号处理角度对雷达信号质量进行控制，利用地物杂波和异常传播的统计特性将其从有效气象信号中剔除。但当前气象局的雷达主要由雷达硬件厂家进行维护升级，IQ信号体积也过于庞大，因为雷达在运行过程基本不保存IQ信号，因而只能在基数据（即Z，V，和W）的基础上开展雷达资料的质量控制工作。 针对国内雷达资料和辽宁雷达的数据特征，项目包含的质量控制程序主要涉及包括以下几个方面的工作：地物杂波剔除、异常传播杂波的识别、晴空回波的识别与剔除、径向干扰回识别与剔除、径向速度退模糊， 从基数据角度对雷达信号质量进行控制，利用杂波的统计特性将其从有效气象信号中剔除。