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382www.sjgzzs 浅谈雷达技术在水文测验上的应用 方辉 黄彦 顾俊豪
(皖江工学院，安徽，马鞍山 243031）
摘 要：雷达技术在水文测试中的应用是近年来的研究方向之一。本文从雷达技术在水文试验中的特点入手，丰富了雷达在水文应用中的概念和内涵，指出了雷达在传统水文试验中的性能优势，并列出了常见的雷达水文应用。关键词：雷达技术；水文测验；应用分析 经过多年的发展，雷达技术在理论，系统，实现方法和技术应用方面都取得了长足的进步。雷达在气象探测中已经使用了半个多世纪，但在水文测试中的应用只有十多年的历史。水文测试已有数千年的历史，主要是为了快速，准确地观测降雨，水位，水流量，断面和与河流流量有关的其他参数。近年来，利用雷达实现水文测试已成为研究热点。可以使用以各种频率运行的天基，空基和地面雷达，以观测降雨，测量范围，深度，速度，地表水流速以及检测土壤湿度，冰层厚度和地下水位。从水文测试的特点出发，这些雷达技术丰富了雷达水文应用的概念和内涵，已成为近年来民用雷达的研究热点。因此，回顾雷达技术在水文测试中的应用科学成果，有利于后续研究的发展。
一、雷达技术在水文测验中应用的基本含义
无热胆饮水机雷达技术在水文测试中发展迅速。在短短的几年内，它已经形成了一个以雷达作为探测工具来研究水文学的学科。它主要研究使用雷达技术观察水循环中的各种变量和变化，这对水文学领域具有重大影响。影响测试和预测功能。后来，该理论被扩展到河流表面状态的研究，并成为雷达技术的应用。水文测试基础理论的一部分。在水文循环中，降雨，蒸发和地表径流都可以通过雷达测量。不同的微波频带在水文测试中有不同的应用，它们基于不同的原理。
二、雷达技术在水文测验中应用的优势
（一）测验方法的优势
无论是降雨雷达，流速雷达还是探地雷达，测量的时间和空间密度都是对传统水文测试方法的巨大改进。传统方法使用地面降雨站网来完成空间采样。传统方法使用索道和船来测量流量，每次测量所花费的时间以小时为单位。由于手工操作，测量次数少，流量测量成本高；水位-流量关系曲线用于查询流量，实时数据差，且对稳定性的依赖性强。使用速度雷达，可以在几分钟内收集断面的表面速度数据，并且该数据完全不受人的监督管理，也不受天气影响。
（二）提高安全性及可靠性
测斜管雷达测量是一种非接触式测量，不需要人员和设备进行测量。人员不在水中涉水，有利于人员安全，特别是在洪涝期和紧急情况下，可以保证操作人员的人身安全。在测量边界河流量时，雷达测量显示出其他测量方法无法比拟的优势；涉水，测量过程不会影响船舶航行，可适应低水位或季节性河流测量，不受含沙量，漂浮物的影响，测量设备不易损坏，测量过程不会改变被测目标的形状。数据更可靠。雷达测量是要同时照射监视区域内的所有目标并获得不同距离的目标参数。因此，每个点的数据在时间上是同步的，并且可以在某个时刻反映整个监视区域中的目标情况。
三、雷达技术在水文测验中的应用
（一）雨量测量
水文测试一直对雨水监测和降雨预报有强烈需求，可以为防洪和城市蓄水提供预警时间，从而减少灾害的影响。中国气象局在全国范围内建立了由二百一十六台新一代气象雷达组成的观测网络，可以获取大范围的降雨分布。天气雷达定量降雨估计的发展历史比较长，但近年来在水文测试中的应用一直是一个热点。水文部门对降雨测量的准确性和下降点的准确性有很高的要求。目前，气象部门要求雷达获得的回波强度的误差为1dB，这将达到降雨误差的百分之十五左右。
雷达降雨估算是对降雨的间接测量，它受到云及其特征的显着影响。需要使用雨滴光谱仪，雨量计或其他设备进行输入校准。随着距离的增加，雷达波束的高度，大气衰减以及气象目标的波束拥塞程度
都在变化。因此，雷达的准确校准和结果校正是降雨雷达满足水文使用要求的重要方面。降雨雷达技术大致分为模型法和统计法。模型方法主要依靠降雨的物理模型。统计方法使用雨量计的反馈来得出结果。摩托车消音器
（二）水位测量城市通讯
水位测量雷达也称为雷达水位计，它通过传输到水面的雷达射频信号来测量水位。由于雷达距水面一定距离，因此不受温度梯度，水中污染物和沉积物的影响，测量结果准确，无需定期校准，简便易行。脉冲系统中的雷达水位计采用纳秒级窄脉冲工作模式。它通过雷达天线将脉冲传输到水面。接收到水面反射的回波后，比较发射脉冲和回波脉冲之间的时间差，以获得水面距离信息。主要的技术困难在于窄脉冲信号的调制和传输以及具有稳定频率差的两个脉冲信号的形成。发射脉冲宽度通常为2到3ns，游标脉冲和发射脉冲之间的频率差通常为几赫兹到几十赫兹。手机展示架
（三）流量测量
河流的实时流量是水文学，水资源管理和水利工程中最重要的数据。受天气条件，测试方法，测试安全性，测试流量持续时间等的限制，流量测试一直是当今水文测试中的难点。基于水位-流量关系曲线的流量获取在20世纪被广泛使用。但是，由于水位-流量关系曲线在高水位时大多缺乏流量数据，因此用这种方法难以获得令人满意的流量精度，并且高水位流量数据通常是最令人关注的。雷达作为一种
非接触式流量测量技术，近年来已广泛应用于河流速度的测量中。主要目的是解决恶劣天气，高水位，复杂水体和紧急监控等特殊条件下的流量测量问题。
四、总结
近年来，雷达在水文测试中的应用研究取得了实质性进展。多种产品已经投入实际使用，但是在大规模应用和推广中仍有很大的改进空间。在水文测试中，从理论研究结果到实际系统应用还有很长的路要走，雷达发挥作用的空间越来越大。
参考文献：
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