Precipitation measurement systems h

Precipitation measurement systems have experienced relevant
advances during last years, especially those from the remote sensor
applications. The most important innovations come up from the
satellite precipitation framework, mainly due to more robust analyses and new satellite systems such as the GPM (Global Precipitation Measurements) satellite system supported by the National
Aeronautics and Space Administration (NASA) and the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Main innovations proposed for
the field of the ground-based measurement systems, are related
particularly to the role of spatial refinement of measuring networks, the development of multi-sensor systems, and the technological advances of measurement sensors. Among these, weather
radar systems have kept being a source of new estimation insights,
thanks to the development of dual-polarization systems, network
radar systems, and new radar technologies.
The widespread of X-band sensors can be considered one of the
most relevant development of weather radar technologies, because
of the possibility of monitoring local areas continuously, with fine
spatial and temporal resolutions, and using affordable devices with
reduced economic resources suitable for small monitoring systems. While C and S bands weather radar systems are installed
for the monitoring of extended regional areas, X-band devices are
http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.10.071
0022-1694/
2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
⇑ Corresponding author.
E-mail addresses: [e-mail] (F. Lo Conti), antonio.francipane@
unipa.it (A. Francipane), [e-mail] (D. Pumo), [e-mail]
(L.V. Noto).
Journal of Hydrology 531 (2015) 508–522
Contents lists available at ScienceDirect
Journal of Hydrology
journal homepage: www.elsevier.com/locate/jhydrol
well-suited for research purposes and for the monitoring of precipitation events in limited areas. Such systems are nowadays available from different producers that offer X-band instruments with
several features and low costs. Furthermore, the possibility to
design networks of different and heterogeneous sensors has been
explored for the realization of monitoring and forecasting systems
in the field of hydrological risk and for other hydrological applications (e.g., McLaughlin et al., 2009; Wang and Chandrasekar, 2010).
Most of the studies focused on X-band radars systems usually
refer to dual-polarization devices that, as already explored with
other bands, reveal relevant features inherent the identification
and the classification of targets and the quality of final products
(e.g., Zrnic, 1996; Doviak et al., 2000; Bringi and Chandrasekar,
2001; Matrosov et al., 2014). Nevertheless, single polarization Xband instruments have been recently made available with reduced
costs and some operational and scientific limitations (Rollenbeck
and Bendix, 2006, 2011).
The Department of Civil, Environmental, Aerospace Engineering,
and Materials (DICAM) of the University of Palermo (Italy) has
recently developed a prototypal rainfall monitoring system supporting an Early Warning System for Rainfall Triggered Landslides,
realized within the Italian National Research Project SESAMO (SistEma informativo integrato per l’acquisizione, geStione e condivisione
di dati AMbientali per il supportO alle decisioni – Integrated Information System for the acquisition, management, and sharing of environmental data aimed at decision making). The weather
monitoring system consists of a single-polarization X-band
weather radar, a rain gauge network distributed within the urban
area of Palermo (Italy), an optical disdrometer, and other auxiliary
instruments.
The measurement system offers the possibility of supporting
several applications ranging from the real-time observation of precipitation event dynamics (e.g., for monitoring activities) to the
estimate of precipitation inputs for local hydrological models.
Depending on these applications it is possible to change the setting
of the system in terms of sensors blending procedures and managing of data. Hereafter, these groups are synthetically referred to as
‘‘meteorological” and ‘‘hydrological” applications, respectively. In
particular, it is assumed that for meteorological applications the
emphasis will be on the observation of main features of events
and their evolution in space and time, e.g., for risk management
operations. For such a class of applications, the weather radar
mainly provides details about the spatio-temporal depiction of
the events as they are retrieved from radar maps. Conversely, when
the precipitation measurement system is used for hydrological
applications, the main goal will be the processing of congruent
quantitative precipitation estimates.
The most important sources of uncertainty in weather radar
quantitative estimates, independently of the radar band, include
the radar equation miscalibration (i.e., the relationship between
physical variables involved in the radar system), the calibration
and the variability of the Z–R relation, the range degradation, the
vertical variability of hydrometeors and the attenuation besides
the ground clutter, the beam blockage, and the partial beam
already mentioned. For an exhaustive description of weather radar
estimates uncertainty sources the reader can refer to Andrieu et al.
(1997) and Villarini and Krajewski (2009).
One of the most relevant procedure for the correction of
weather radar measurements concerns the identification and correction of ground clutters, beam blockages, and partial beams. Several methodologies have been proposed in literature with this aim
(e.g., Moszkowicz et al., 1994; Joss and Lee, 1995; Pamment and
Conway, 1998; Michelson and Sunhede, 2004; Germann et al.,
2006; Berenguer et al., 2006).
The weather radar installed in the monitoring system of
Palermo is provided with an anti-clutter filter developed by the
producer EnviSens Technologies (Allegretti et al., 2012). This filter
is intended for operational usage and is not explicitly provided to
end users. Nevertheless, the filter can be deactivated allowing for
the retrieving of raw measurements; a customized groundclutter filter can be applied at user-level at a later stage.
Among the remaining elements of uncertainty, the radar miscalibration and the Z–R relationship calibration have a strong
impact on final precipitation values since they can introduce relevant bias and other errors. The accuracy of the equation for the
radar calibration relies on the exact knowledge of device and
installation parameters, while the variability range of parameters
in the Z–R relationship, is linked to the microphysics of the
hydrometeors. Many authors tried to provide the parameters of
the Z–R relationship as a function of the event classification and climatic conditions (e.g., Battan, 1973; Willis and Tattelman, 1989;
Tokay et al., 1995; Tokay and Short, 1996; Ulbrich and Atlas,
2002; Chumchean et al., 2008).
Collections of disdrometer data provide local set for the calibration of the Z–R parameters at the installation location; with this
purpose Rosenfeld and Ulbrich (2003) showed a list of different
parameters available in the literature for different locations. They
tried to apply the conceptual insights derived from the microphysics theory to identify relationships between the characteristics
of these parameter sets and geographic elements, such as the
maritime-continental classification and the prevalent precipitation
mechanisms.
Eventually, the availability of rain gauge network data makes it
possible to design a correction procedure that operates a spatially
distributed adaptation of the radar precipitation estimates to
ground measurements (e.g., Koistinen and Puhakka, 1981;
Krajewski, 1987; Creutin et al., 1988; Velasco-Forero et al., 2009;
Sideris et al., 2014). This operation ensure the congruence with
ground measurements that often represents a requirement for
estimates.
In this study the exploitation of information provided by the
low-cost single polarization X-band weather radar, supported by
other devices of the monitoring system of the urban area of
Palermo, is pursued by means of an operational procedure where
several interactions and blending applications exploit sensors
data for the retrieval of best precipitation estimates. In particular, the following three modules have been designed and
implemented:

calibration of the radar equation;

calibration of the Z–R relationship;

correction of radar estimates based on rain gauge network data.
While the radar equation and the Z–R relationship calibrations
have been both designed on the basis of the disdrometer measurements, the rain gauges correction exploits the availability of data
from the rain gauge network.
Each application has been evaluated considering its suitability
for both monitoring and hydrological applications.
The disdrometer data have been further employed for the
analysis of a 1 year observation period. In particular, the Z–R
parameters of the events occurred during this period have
been assessed. The analysis here performed tries to estimate
some reference values for the area, based on meteorological
and climatic features, that could provide useful information
for specific studies about the spatial variability of the Z–R
relationship.
In the next section, the monitoring system is described along
with details about sensors and their distribution in the territory.
Results obtained from different analyses carried out for the exploration of measurements and sensors blending possibilities are
presented and discussed in the other sections

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ระบบวัดฝนมีประสบการณ์ที่เกี่ยวข้องความก้าวหน้าในช่วงปีสุดท้าย โดยเฉพาะจากเซนเซอร์ของรีโมทใช้งาน นวัตกรรมที่สำคัญมาจากการดาวเทียมฝนกรอบ ส่วนใหญ่เนื่องจากการวิเคราะห์มีประสิทธิภาพมากขึ้นและระบบสัญญาณดาวเทียมใหม่เช่นระบบดาวเทียม GPM (ขนาดฝนสากล) โดยชาติหลงและพื้นที่จัดการ (NASA) และการสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) นวัตกรรมหลักสำหรับการนำเสนอเขตข้อมูลของระบบวัดจากพื้นดิน เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับบทบาทของปริภูมิของการวัดเครือข่าย การพัฒนาระบบเซ็นเซอร์หลาย และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของเซนเซอร์วัด ระหว่างอากาศเหล่านี้ระบบเรดาร์ได้เก็บไว้เป็นแหล่งที่มาของความเข้าใจประเมินใหม่ขอบคุณในการพัฒนาของโพลาไรซ์แบบสองระบบ เครือข่ายระบบเรดาร์ และเทคโนโลยีเรดาร์แพร่หลายของเซนเซอร์วง X สามารถเป็นหนึ่งในอากาศเรดาร์เทคโนโลยี พัฒนามากที่สุดเนื่องจากของการตรวจสอบภายในพื้นที่อย่างต่อเนื่อง มีการปรับปริภูมิ และขมับแก้ปัญหา และการใช้อุปกรณ์ที่ราคาไม่แพงด้วยลดลงเหมาะสำหรับระบบเล็ก ๆ ตรวจสอบทรัพยากรทางเศรษฐกิจ ในขณะที่มีการติดตั้งระบบเรดาร์อากาศวง C และ S ระบบสำหรับการตรวจสอบพื้นที่ภูมิภาคขยาย อุปกรณ์วง Xhttp://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.10.0710022-1694 / 2015 Elsevier b.v สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมดผู้⇑ Correspondingที่อยู่อีเมล: (คอนติโล F.) ใน [e-mail], [e-mail] (A. Francipane), (D. Pumo) ใน [e-mail], [e-mail](L.V. โตะ)สมุดรายวันของอุทกวิทยา 531 (2015) 508-522เนื้อหารายการ ScienceDirectสมุดรายวันของอุทกวิทยาหน้าแรกของสมุดรายวัน: www.elsevier.com/locate/jhydrolห้องพักเหมาะสม สำหรับวัตถุประสงค์ของการวิจัย และการตรวจสอบเหตุการณ์ฝนในพื้นที่จำกัด ปัจจุบันมีระบบดังกล่าวจากผู้ผลิตอื่นที่มีเครื่อง X-ดนตรีกับหลายลักษณะการทำงานและต้นทุนต่ำ นอกจากนี้ ความเป็นไปได้ได้รับการออกแบบเครือข่ายของเซนเซอร์ที่แตกต่างกัน และแตกต่างกันสำรวจการรับรู้ติดตาม และคาดการณ์ระบบในฟิลด์ ของความเสี่ยงด้านชลศาสตร์ และ สำหรับโปรแกรมประยุกต์อื่นอุทกวิทยา (เช่น แม็กลาฟลิน et al., 2009 วังก Chandrasekar, 2010)ส่วนใหญ่ของการศึกษาที่เน้นระบบ radars X วงมักจะหมายถึงอุปกรณ์แบบโพลาไรซ์ที่ เป็นอุดมด้วยวงอื่น เปิดเผยคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องแต่กำเนิดรหัสและจำแนกประเภทของเป้าหมายและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย(เช่น Zrnic, 1996 Doviak และ al., 2000 Bringi และ Chandrasekar2001 Matrosov et al., 2014) อย่างไรก็ตาม โพลาไรซ์เดียว Xband เครื่องเพิ่งทำพร้อมลดลงต้นทุนและจำกัดบางอย่างในการดำเนินงาน และวิทยาศาสตร์ (Rollenbeckก Bendix ปี 2006, 2011)ภาควิชาวิศวกรรมโยธา สิ่งแวดล้อม บินและวัสดุ (DICAM) ของมหาวิทยาลัยของปาแลร์โม (อิตาลี)ล่าสุด พัฒนาระบบตรวจสอบปริมาณน้ำฝน prototypal สนับสนุนระบบการเตือนล่วงหน้าสำหรับฝนทริกเกอร์แผ่นดินถล่มรับรู้ภายในอิตาลีชาติวิจัยโครงการ SESAMO (SistEma informativo integrato ต่อ l'acquisizione, geStione อี condivisionedati ดี AMbientali ต่อ il supportO เว decisioni-บูรณาการระบบข้อมูลสำหรับการซื้อ การจัดการ และใช้ร่วมกันของสิ่งแวดล้อมข้อมูลเพื่อตัดสินใจ) สภาพอากาศตรวจสอบระบบประกอบด้วย X โพลาไรซ์เดียววงดนตรีอากาศเรดาร์ เครือข่ายวัดฝนกระจายภายในตัวเมืองที่ตั้งของปาแลร์โม (อิตาลี), disdrometer มีแสง และอื่น ๆ เสริมเครื่องมือระบบประเมินให้สนับสนุนใช้งานตั้งแต่การสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์ของ dynamics เหตุการณ์ฝน (เช่น การตรวจสอบกิจกรรม)ประเมินของฝนอินพุตสำหรับแบบจำลองอุทกวิทยาในท้องถิ่นขึ้นอยู่กับโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ จำเป็นต้องเปลี่ยนการตั้งค่าระบบในเซนเซอร์ผสมกระบวนการ และการจัดการข้อมูล โดย กลุ่มโซเดี่ยมอย่างเป็น"อุตุนิยมวิทยา" และโปรแกรม "อุทกวิทยา" ตามลำดับ ในเฉพาะ จะถือว่าเป็นที่โปรแกรมประยุกต์อุตุนิยมวิทยาเน้นจะสังเกตคุณลักษณะหลักของเหตุการณ์และวิวัฒนาการของเวลา เช่น การบริหารความเสี่ยงการดำเนินการ สำหรับชั้นเรียนดังกล่าวประยุกต์ เรดาร์อากาศส่วนใหญ่แสดงรายละเอียดเกี่ยวกับการแสดงให้เห็น spatio ขมับของเหตุการณ์จะเรียกใช้จากเรดาร์แผนที่ ในทางกลับกัน เมื่อใช้สำหรับระบบวัดฝนอุทกวิทยาโปรแกรมประยุกต์ เป้าหมายหลักจะเป็นการประมวลผลของแผงการประเมินเชิงปริมาณฝนแหล่งมาสำคัญของความไม่แน่นอนในอากาศเรดาร์การประเมินเชิงปริมาณ อิสระวงเรดาร์ รวมmiscalibration สมการของเรดาร์ (เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างจริงตัวแปรที่เกี่ยวข้องในระบบเรดาร์), การปรับเทียบและสำหรับความผันผวนของความสัมพันธ์ Z-R ย่อยสลายช่วง การสำหรับความผันผวนแนวตั้งของ hydrometeors และอ่อนนอกความไม่เป็นระเบียบพื้น คานอุดตัน และคานบางส่วนดังกล่าวแล้ว สำหรับคำอธิบายที่ครบถ้วนสมบูรณ์ของอากาศเรดาร์ประเมินความไม่แน่นอนแหล่งที่ผู้อ่านสามารถดู Andrieu et al(1997) และ Villarini และ Krajewski (2009)หนึ่งขั้นตอนสำหรับการแก้ไขมากที่สุดอากาศเรดาร์วัดเกี่ยวข้องกับการระบุและการแก้ไขดิน clutters ลดการอุดตันของลำแสง และคานบางส่วน ได้รับการเสนอวิธีการต่าง ๆ ในวรรณคดีด้วยจุดมุ่งหมายนี้(เช่น Moszkowicz et al., 1994 โจสและลี 1995 Pamment และConway, 1998 Michelson และ Sunhede, 2004 Germann et al.,ปี 2006 Berenguer et al., 2006)เรดาร์อากาศที่ติดตั้งระบบตรวจสอบของปาแลร์โมมีตัวกรองป้องกันความไม่เป็นระเบียบโดยผู้ผลิตเทคโนโลยี EnviSens (Allegretti et al., 2012) ตัวกรองนี้เหมาะสำหรับการใช้งาน และไม่ชัดเจนมีการผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม ตัวกรองสามารถปิดใช้งานการอนุญาตให้เรียกวัดดิบ สามารถใช้ตัวกรองแบบกำหนดเอง groundclutter ที่ระดับผู้ใช้ในภายหลังองค์ประกอบที่เหลือของความไม่แน่นอน miscalibration เรดาร์ และการปรับเทียบความสัมพันธ์ Z-R มีแรงผลกระทบค่าฝนสุดท้ายเนื่องจากพวกเขาสามารถแนะนำความโน้มเอียงที่เกี่ยวข้องและข้อผิดพลาดอื่น ๆ ความถูกต้องของสมการเทียบเรดาร์อาศัยความรู้แน่นอนของอุปกรณ์ และติดตั้งพารามิเตอร์ ในขณะที่ช่วงความแปรผันของพารามิเตอร์ความสัมพันธ์ Z-R เชื่อมโยงกับ microphysics ของการhydrometeors หลายผู้เขียนพยายามให้พารามิเตอร์ของความสัมพันธ์ Z-R เป็นฟังก์ชันประเภทเหตุการณ์และเงื่อนไข climatic (เช่น Battan, 1973 วิลส์และ Tattelman, 1989Tokay et al., 1995 Tokay และสั้น 1996 Ulbrich และ Atlas2002 Chumchean et al., 2008)คอลเลกชันของข้อมูล disdrometer ให้ภายในชุดแต่ง Z-R พารามิเตอร์ที่ตั้ง พร้อมนี้วัตถุประสงค์ Rosenfeld และ Ulbrich (2003) พบว่ารายการต่าง ๆพารามิเตอร์ในวรรณคดีสำหรับที่ตั้งอื่น พวกเขาพยายามใช้ความเข้าใจแนวคิดที่มาจากทฤษฎี microphysics เพื่อระบุความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะชุดพารามิเตอร์และองค์ประกอบทางภูมิศาสตร์ เหล่านี้เช่นการจัดประเภทของคอนติเนนทัลมาริไทม์และฝนแพร่หลายกลไกการในที่สุด ความพร้อมของข้อมูลเครือข่ายวัดฝนทำให้สามารถออกแบบกระบวนการแก้ไขที่ดำเนินการ spatiallyประเมินเพื่อปรับการกระจายของฝนเรดาร์วัดล่าง (เช่น Koistinen และ Puhakka, 1981Krajewski, 1987 Creutin et al., 1988 Velasco Forero et al., 2009Sideris et al., 2014) การดำเนินการนี้ให้ลงตัวกับวัดพื้นที่มักจะแสดงถึงความต้องการประเมินในการศึกษาแสวงหาประโยชน์ของข้อมูลโดยการเรดาร์อากาศโลว์ X วงเดียวโพลาไรซ์ สนับสนุนอุปกรณ์อื่น ๆ ของระบบตรวจสอบการเมืองของปาแลร์โม ถูกติดตาม โดยขั้นตอนการดำเนินงานที่โต้ตอบและโปรแกรมประยุกต์ผสมหลายใช้เซนเซอร์ข้อมูลสำหรับการเรียกการประเมินฝนดีที่สุด โดยเฉพาะ โมสามต่อไปนี้ได้ถูกออกแบบ และดำเนินการ:เทียบสมการเรดาร์เทียบความสัมพันธ์ Z-Rการแก้ไขของเรดาร์ประเมินตามมาตรวัดฝนข้อมูลเครือข่ายในขณะที่สมการของเรดาร์และการเสริมความสัมพันธ์ Z-Rhave been both designed on the basis of the disdrometer measurements, the rain gauges correction exploits the availability of datafrom the rain gauge network.Each application has been evaluated considering its suitabilityfor both monitoring and hydrological applications.The disdrometer data have been further employed for theanalysis of a 1 year observation period. In particular, the Z–Rparameters of the events occurred during this period havebeen assessed. The analysis here performed tries to estimatesome reference values for the area, based on meteorologicaland climatic features, that could provide useful informationfor specific studies about the spatial variability of the Z–Rrelationship.In the next section, the monitoring system is described alongwith details about sensors and their distribution in the territory.Results obtained from different analyses carried out for the exploration of measurements and sensors blending possibilities arepresented and discussed in the other sections

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ระบบการวัดปริมาณน้ำฝนมีประสบการณ์ที่เกี่ยวข้องก้าวหน้าในช่วงปีที่ผ่านมาโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มาจากเซ็นเซอร์ระยะไกลการใช้งาน นวัตกรรมที่สำคัญที่สุดมาจากกรอบการเร่งรัดดาวเทียมส่วนใหญ่เนื่องจากการวิเคราะห์ประสิทธิภาพมากขึ้นและระบบดาวเทียมใหม่ ๆ เช่น GPM (วัดฝนทั่วโลก) ระบบดาวเทียมรับการสนับสนุนจากชาตินาซา(NASA) และสำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) นวัตกรรมหลักที่เสนอด้านของพื้นดินที่ใช้ระบบการวัดที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จะมีบทบาทของการปรับแต่งเชิงพื้นที่ของเครือข่ายการวัดการพัฒนาของระบบหลายเซ็นเซอร์และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของเซ็นเซอร์วัด กลุ่มคนเหล่านี้สภาพอากาศระบบเรดาร์ได้เก็บไว้เป็นแหล่งที่มาของข้อมูลเชิงลึกประมาณค่าใหม่ด้วยการพัฒนาระบบdual-โพลาไรซ์เครือข่ายระบบเรดาร์และเทคโนโลยีเรดาร์ใหม่. แพร่หลายของเซ็นเซอร์ X-band สามารถถือเป็นหนึ่งในที่เกี่ยวข้องมากที่สุดการพัฒนาเทคโนโลยีเรดาร์ตรวจอากาศเพราะความเป็นไปได้ของการตรวจสอบพื้นที่ในท้องถิ่นอย่างต่อเนื่องกับการปรับความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาและการใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมกับทรัพยากรทางเศรษฐกิจที่ลดลงเหมาะสำหรับระบบการตรวจสอบที่มีขนาดเล็ก ในขณะที่เอสซีและวงดนตรีที่ระบบเรดาร์สภาพอากาศที่มีการติดตั้งสำหรับการตรวจสอบในพื้นที่ภูมิภาคขยายอุปกรณ์ X-band มี http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.10.071 0022-1694 /? 2015 Elsevier BV สงวนลิขสิทธิ์. ⇑สอดคล้องกันผู้เขียน. ที่อยู่ E-mail: [e-mail] (เอฟทองหล่อคอนติ) antonio.francipane @ unipa.it (ก Francipane) [e-mail] (d Pumo) [e-mail] (LV Noto). วารสารอุทกวิทยา 531 (2015) 508-522 รายการเนื้อหาที่มีอยู่ใน ScienceDirect วารสารอุทกวิทยาวารสารหน้าแรก: www.elsevier.com/locate/jhydrol ดี เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัยและสำหรับการตรวจสอบเหตุการณ์ที่เกิดฝนในพื้นที่ที่ จำกัด ระบบดังกล่าวในปัจจุบันที่มีอยู่จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันที่มีตราสาร X-band ที่มีคุณสมบัติหลายประการและค่าใช้จ่ายต่ำ นอกจากนี้ความเป็นไปได้ในการออกแบบเครือข่ายของเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันและต่างกันได้รับการสำรวจสำหรับการสำนึกของการตรวจสอบและระบบการพยากรณ์ในด้านความเสี่ยงทางอุทกวิทยาและสำหรับการใช้งานทางอุทกวิทยาอื่นๆ (เช่นกิ้ et al, 2009;. วังและ Chandrasekar 2010) . ส่วนใหญ่ของการศึกษามุ่งเน้นไปที่ระบบเรดาร์ X-band มักจะหมายถึงอุปกรณ์แบบdual-โพลาไรซ์ที่เป็นสำรวจแล้วกับวงอื่น ๆ เปิดเผยคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องโดยธรรมชาติการระบุและการจัดหมวดหมู่ของเป้าหมายและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย(เช่น Zrnic, 1996; Doviak et al, 2000;. Bringi และ Chandrasekar, 2001. Matrosov et al, 2014) แต่ขั้วเดียว Xband ตราสารได้รับการทำเมื่อเร็ว ๆ นี้สามารถใช้ได้กับการลดค่าใช้จ่ายและข้อจำกัด บางอย่างในการดำเนินงานและวิทยาศาสตร์ (Rollenbeck และดิกส์, 2006, 2011). กรมโยธา, สิ่งแวดล้อม, วิศวกรรมอวกาศ, และวัสดุ (DICAM) ของมหาวิทยาลัยปาแลร์โม (อิตาลี) ได้รับการพัฒนาเมื่อเร็วๆ นี้ระบบการตรวจสอบปริมาณน้ำฝน prototypal สนับสนุนระบบเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับปริมาณน้ำฝนที่เรียกแผ่นดินถล่ม, ตระหนักในโครงการวิจัยแห่งชาติอิตาลี Sesamo (Sistema Informativo integrato ต่อชาว acquisizione, อีเมล์ Gestione condivisione ดิ dati AMbientali ต่ออิลลินอยส์ supportO alle decisioni - ระบบสารสนเทศแบบบูรณาการสำหรับการซื้อกิจการ, การจัดการและการแบ่งปันข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมที่มุ่งเป้าไปที่การตัดสินใจ) สภาพอากาศระบบการตรวจสอบประกอบด้วยเดียวขั้ว X-band เรดาร์ตรวจอากาศเครือข่ายวัดปริมาณน้ำฝนกระจายในเมืองพื้นที่ของปาแลร์โม (อิตาลี) ซึ่งเป็น disdrometer แสงและเสริมอื่น ๆ เครื่องดนตรี. ระบบการวัดมีความเป็นไปได้ในการสนับสนุนการใช้งานหลายตั้งแต่การสังเกตเวลาจริงของการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์ที่เกิดฝน (เช่นสำหรับการตรวจสอบกิจกรรม) เพื่อประมาณการของปัจจัยการผลิตการเร่งรัดสำหรับรุ่นอุทกวิทยาท้องถิ่น. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเหล่านี้เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนการตั้งค่าของระบบในแง่ของการเซ็นเซอร์การผสมวิธีการและการจัดการข้อมูล ปรโลกกลุ่มคนเหล่านี้จะเรียกว่าเป็นสังเคราะห์'' อุตุนิยมวิทยา "และ '' อุทกวิทยา" การใช้งานตามลำดับ ในโดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจะสันนิษฐานว่าสำหรับการใช้งานอุตุนิยมวิทยาเน้นจะอยู่ในการสังเกตของคุณสมบัติหลักของเหตุการณ์และวิวัฒนาการของพวกเขาในพื้นที่และเวลาเช่นการบริหารความเสี่ยงการดำเนินงาน สำหรับเช่นระดับของการใช้งานที่เรดาร์ตรวจอากาศส่วนใหญ่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับภาพ spatio กาลของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่พวกเขาจะเรียกข้อมูลจากแผนที่เรดาร์ ตรงกันข้ามเมื่อระบบการวัดปริมาณน้ำฝนที่ใช้สำหรับการอุทกวิทยาประยุกต์เป้าหมายหลักจะมีการประมวลผลของสอดคล้องประมาณการตกตะกอนเชิงปริมาณ. แหล่งที่มาที่สำคัญที่สุดของความไม่แน่นอนในอากาศเรดาร์ประมาณการเชิงปริมาณเป็นอิสระจากวงเรดาร์รวมถึงสมเรดาร์miscalibration นี้ ( คือความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทางกายภาพที่เกี่ยวข้องในระบบเรดาร์) การสอบเทียบและความแปรปรวนของความสัมพันธ์ Z-R ที่ย่อยสลายช่วงที่แปรปรวนในแนวตั้งของhydrometeors และลดทอนนอกจากถ่วงพื้นดินอุดตันคานและบางส่วนคานกล่าวแล้ว สำหรับรายละเอียดที่ครบถ้วนสมบูรณ์ของเรดาร์ตรวจอากาศไม่แน่นอนประมาณการแหล่งที่มาจากผู้อ่านสามารถดู Andrieu et al. (1997) และ Villarini และ Krajewski (2009). หนึ่งในขั้นตอนที่เกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับการแก้ไขของวัดเรดาร์ตรวจอากาศที่เกี่ยวข้องกับการระบุและการแก้ไขจากพื้นดินclutters, การอุดตันคานและคานบางส่วน วิธีการหลายคนได้รับการเสนอชื่อในวรรณคดีโดยมีจุดประสงค์นี้(เช่น Moszkowicz et al, 1994;. ธูปและลี, 1995; Pamment และคอนเวย์, 1998; ไมเคิลและ Sunhede 2004. เจอร์, et al, 2006. Berenguer, et al, 2006). เรดาร์สภาพอากาศที่ติดตั้งในระบบการตรวจสอบของปาแลร์โมมีให้กับตัวกรองป้องกันความยุ่งเหยิงที่พัฒนาโดยผู้ผลิตEnviSens Technologies (Allegretti et al., 2012) ตัวกรองนี้มีไว้สำหรับการใช้งานการดำเนินงานและไม่ได้ให้ชัดเจนเพื่อให้ผู้ใช้ แต่ตัวกรองที่สามารถปิดการใช้งานเพื่อให้สามารถเรียกของการวัดดิบ; ตัวกรอง groundclutter ที่กำหนดเองสามารถนำมาใช้ในระดับผู้ใช้ในขั้นตอนภายหลัง. ท่ามกลางองค์ประกอบที่เหลืออยู่ของความไม่แน่นอน miscalibration เรดาร์และการสอบเทียบความสัมพันธ์ Z-R มีความแข็งแกร่งส่งผลกระทบต่อค่าการเร่งรัดสุดท้ายเนื่องจากพวกเขาสามารถนำอคติที่เกี่ยวข้องและข้อผิดพลาดอื่นๆ . ความถูกต้องของสมการสำหรับการสอบเทียบเรดาร์อาศัยความรู้ที่ถูกต้องของอุปกรณ์และพารามิเตอร์การติดตั้งในขณะที่ช่วงความแปรปรวนของพารามิเตอร์ในความสัมพันธ์Z-R เชื่อมโยงกับ microphysics ของhydrometeors ผู้เขียนหลายคนพยายามที่จะให้พารามิเตอร์ของความสัมพันธ์ Z-R เป็นหน้าที่ของการจัดหมวดหมู่เหตุการณ์และสภาพภูมิอากาศ (เช่น Battan 1973; วิลลิสและ Tattelman 1989; ตุ๊กแก, et al, 1995;. ตุ๊กแกและสั้น 1996; Ulbrich และ Atlas, 2002.. Chumchean et al, 2008) คอลเลกชันของข้อมูล disdrometer ให้ชุดท้องถิ่นสำหรับการสอบเทียบของพารามิเตอร์ Z-R ที่สถานที่ติดตั้งนั้น กับเรื่องนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแจสันและ Ulbrich (2003) แสดงให้เห็นว่ารายการที่แตกต่างกันพารามิเตอร์ที่มีอยู่ในวรรณกรรมสำหรับสถานที่ที่แตกต่างกัน พวกเขาพยายามที่จะใช้ข้อมูลเชิงลึกแนวความคิดที่ได้มาจากทฤษฎี microphysics ในการระบุความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะเหล่านี้ชุดพารามิเตอร์และองค์ประกอบทางภูมิศาสตร์เช่นการจัดหมวดหมู่การเดินเรือทวีปและฝนที่แพร่หลายกลไก. ในที่สุดความพร้อมของข้อมูลเครือข่ายวัดปริมาณน้ำฝนทำให้ที่เป็นไปได้ในการออกแบบขั้นตอนการแก้ไขที่มีเครือข่ายเชิงพื้นที่การปรับตัวกระจายของประมาณการเร่งรัดเรดาร์วัดพื้นดิน(เช่น Koistinen และ Puhakka 1981; Krajewski 1987; Creutin et al, 1988;. Velasco-Forero et al, 2009;. Sideris et al., 2014) การดำเนินการนี้ให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับการวัดพื้นดินที่มักจะแสดงให้เห็นถึงความต้องการสำหรับการประมาณการ. ในการนี้การศึกษาการใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่จัดไว้ให้โดยต้นทุนต่ำขั้วเดียว X-band เรดาร์ตรวจอากาศโดยการสนับสนุนจากอุปกรณ์อื่นๆ ของระบบการตรวจสอบของเขตเมืองของปาแลร์โมไล่โดยใช้วิธีการขั้นตอนการดำเนินงานที่มีปฏิสัมพันธ์หลายและการประยุกต์ใช้การผสมใช้ประโยชน์จากเซ็นเซอร์ข้อมูลสำหรับการเรียกใช้ของที่ดีที่สุดประมาณการฝน โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อไปนี้สามโมดูลได้รับการออกแบบและดำเนินการ:? การสอบเทียบของสมเรดาร์;? การสอบเทียบความสัมพันธ์ Z-R;? การแก้ไขของประมาณการเรดาร์บนพื้นฐานของข้อมูลเครือข่ายวัดปริมาณน้ำฝน. ในขณะที่สมเรดาร์และ Z-R สอบเทียบความสัมพันธ์ได้รับทั้งสองได้รับการออกแบบบนพื้นฐานของการวัดdisdrometer ฝนแก้ไขมาตรวัดใช้ประโยชน์จากความพร้อมของข้อมูลจากเครือข่ายวัดฝน. แต่ละคน แอพลิเคชันได้รับการประเมินพิจารณาความเหมาะสมสำหรับทั้งการตรวจสอบและการใช้งานอุทกวิทยา. ข้อมูล disdrometer ได้รับการจ้างงานต่อไปสำหรับการวิเคราะห์1 ปีระยะเวลาการสังเกต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Z-R พารามิเตอร์ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานี้ได้รับการประเมิน การวิเคราะห์ที่นี่ดำเนินการพยายามที่จะประเมินค่าอ้างอิงบางพื้นที่ที่อยู่บนพื้นฐานของอุตุนิยมวิทยาคุณสมบัติและภูมิอากาศที่สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการศึกษาเฉพาะเกี่ยวกับความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของZ-R สัมพันธ์. ในส่วนถัดไป, ระบบการตรวจสอบมีการอธิบาย พร้อมด้วยรายละเอียดเกี่ยวกับการเซ็นเซอร์และการกระจายของพวกเขาในดินแดน. ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ที่แตกต่างกันดำเนินการเพื่อตรวจสอบข้อเท็จจริงของการวัดและเซ็นเซอร์เป็นไปได้ที่การผสมจะนำเสนอและกล่าวถึงในส่วนอื่น ๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระบบการวัดปริมาณน้ำฝนได้ประสบความก้าวหน้าที่เกี่ยวข้อง
ในระหว่างปีล่าสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการใช้งานเซ็นเซอร์
ระยะไกล นวัตกรรมที่สำคัญที่สุดมาจาก
ดาวเทียมด้วยกรอบ เนื่องจากการวิเคราะห์เสถียรภาพมากขึ้น และระบบสัญญาณดาวเทียมใหม่ เช่น แกลลอน ( วัดด้วยดาวเทียมทั่วโลก ) ระบบสนับสนุนโดยชาติ
องค์การบริหารการบินและอวกาศ ( นาซ่า ) และญี่ปุ่น ( จาซาหน่วยงานอวกาศสำรวจ ) นวัตกรรมหลักเสนอ
ด้านระบบการวัดภาคพื้นดิน , จะเกี่ยวข้องกับบทบาทของการปรับแต่ง
โดยเฉพาะพื้นที่วัดเครือข่าย การพัฒนาระบบ multi-sensor และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของเซนเซอร์วัด ระหว่างนี้สภาพอากาศ
ระบบเรดาร์มีเก็บไว้เป็นแหล่งข้อมูลเชิงลึกประมาณใหม่
ขอบคุณการพัฒนาระบบ Dual โพลาไรเซชัน ระบบเรดาร์และเรดาร์ใหม่เทคโนโลยีเครือข่าย
, .
แพร่หลายของกซ์ แบนด์เซนเซอร์ก็ถือเป็นหนึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องที่สุด

ของเรดาร์อากาศ เพราะเป็นไปได้ของการตรวจสอบพื้นที่อย่างต่อเนื่อง กับดี
พื้นที่และเวลาและการใช้อุปกรณ์ที่ราคาไม่แพงกับมติ
ลดทรัพยากรทางเศรษฐกิจ เหมาะสำหรับการตรวจสอบระบบขนาดเล็ก ในขณะที่ C และ S วงระบบเรดาร์อากาศติดตั้ง
สำหรับการติดตามขยายเขตพื้นที่ กซ์ แบนด์อุปกรณ์
http : / / DX ดอย . org / 10.1016 / j.jhydrol . 2015.10.071
0022-1694 /
2015 สามารถนำเสนอสงวนสิทธิ์ทั้งหมด ⇑เหมือนกัน

ที่อยู่ e - mail : ผู้เขียน[e-mail] ( F . Lo Conti ) , อันโตนิโอ francipane @
unipa.it ( A . francipane ) [e-mail] ( D . pumo ) , ลีโอนาโด โนโตะ @ unipa .
( L.V . โนโตะ ) .
วารสารอุทกวิทยา 531 ( 2015 ) 508 –เนื้อหารายการของที่ 522


บริการวารสารของวารสารอุทกวิทยาหน้าแรก : www.elsevier . jhydrol
/ com / ค้นหาเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัยและการตรวจสอบของการตกตะกอนเหตุการณ์ในพื้นที่จำกัด ระบบดังกล่าวเป็นปัจจุบันพร้อมใช้งานจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันที่ให้เครื่องมือกซ์ แบนด์ด้วย
คุณสมบัติหลายประการและค่าใช้จ่ายต่ำ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะ
เครือข่ายการออกแบบที่แตกต่างกันและแตกต่างกันเซ็นเซอร์ได้รับ
สํารวจเพื่อการตรวจสอบ และระบบพยากรณ์
ในด้านของความเสี่ยงทางด้านอุทกวิทยาและสำหรับงานทางด้านอื่น ๆ ( เช่น กองทุนสำรองเลี้ยงชีพ et al . , 2009 ; วังและ chandrasekar , 2010 ) .
ที่สุดของการศึกษาเน้นกซ์ แบนด์เรดาร์ระบบมักจะอ้างถึงวิธีการที่คู่

อุปกรณ์ตามที่สํารวจแล้วกับวงอื่น ๆที่เกี่ยวข้องในการกำหนดคุณสมบัติการแสดง
และ ประเภทของเป้าหมายและคุณภาพของ
ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย( เช่น zrnic , 1996 ; doviak et al . , 2000 ; bringi และ chandrasekar
, 2001 ; matrosov et al . , 2010 ) อย่างไรก็ตาม เครื่องมือโพลาไรเซชัน xband เดี่ยวเมื่อเร็วๆ นี้ ทำให้สามารถลดต้นทุนการดำเนินงานและวิทยาศาสตร์
และข้อจำกัด ( และ rollenbeck
bendix , 2006 , 2011 ) .
กรมโยธา , สิ่งแวดล้อม , วิศวกรรมการบินและอวกาศ ,
และวัสดุ ( dicam ) ของมหาวิทยาลัยปาแลร์โม่ ( อิตาลี ) ได้
การพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ prototypal ฝนตรวจสอบระบบสนับสนุนระบบการเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับฝนเรียกแผ่นดินถล่ม ,
ตระหนักภายในโครงการวิจัยแห่งชาติอิตาลี sesamo ( ระบบ informativo integrato ต่อ l'acquisizione gestione E condivisione
,ตี้ให้ ambientali ต่ออิลเป็นทั้งหมด decisioni –ระบบสารสนเทศแบบบูรณาการ สำหรับการซื้อ การจัดการและการแบ่งปันของสิ่งแวดล้อมข้อมูลเพื่อการตัดสินใจ ) อากาศ
ตรวจสอบระบบประกอบด้วยเดียวโพลาไรซ์กซ์ แบนด์
เรดาร์อากาศ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน เครือข่ายกระจายภายในเมือง
พื้นที่ของปาแลร์โม ( อิตาลี ) , แสง disdrometer และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ

.ระบบการวัดมีความเป็นไปได้ในการสนับสนุนการใช้งานหลายตั้งแต่
แบบเรียลไทม์ของเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลง ( เช่นสำหรับการตรวจสอบกิจกรรม )
ประมาณฝนปัจจัยการผลิตสำหรับรุ่นอุทกวิทยาท้องถิ่น .
ขึ้นอยู่กับการใช้งานเหล่านี้ก็เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนการตั้งค่า
ของระบบในแง่ของการผสมผสานกระบวนการเซ็นเซอร์และการจัดการของข้อมูล ต่อจากนี้ กลุ่มเหล่านี้ถูกสังเคราะห์เรียกว่า
''meteorological " และ " 'hydrological " โปรแกรมตามลำดับ ใน
โดยเฉพาะ มันจะสันนิษฐานว่าใช้สำหรับอุตุนิยมวิทยา
จะเน้นการสังเกตคุณสมบัติหลักของเหตุการณ์
และวิวัฒนาการของพวกเขาในเวลาและอวกาศ เช่นสำหรับการดำเนินงานการจัดการ
ความเสี่ยง เช่นระดับของการใช้งานสภาพอากาศเรดาร์
ส่วนใหญ่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับภาพเชิงพื้นที่และเวลาของเหตุการณ์ที่พวกเขาดึง
จากแผนที่เรดาร์ ในทางกลับกันเมื่อ
ระบบการวัดตกตะกอนถูกใช้สำหรับการใช้งานทางอุทกวิทยา
, เป้าหมายหลักจะเป็นการประมวลผลเท่ากัน

ปริมาณฝนประมาณแหล่งที่สำคัญที่สุดของความไม่แน่นอนในสภาพอากาศเรดาร์
ปริมาณประมาณการอิสระของเรดาร์วงรวม
สมการเรดาร์ miscalibration ( เช่น ความสัมพันธ์ระหว่าง
ตัวแปรทางกายภาพเกี่ยวข้องในระบบเรดาร์ ) , สอบเทียบ
และการแปรผันของ Z - R คือช่วงการสลายตัว
ความผันแปรตามแนวตั้งของ hydrometeors และลดทอนนอกจากนี้
ดินถ่วงคานจุกและคานบางส่วน
กล่าวแล้ว สำหรับรายละเอียดครบถ้วนสมบูรณ์ของ
เรดาร์อากาศประมาณการแหล่งความไม่แน่นอน ผู้อ่านสามารถดู andrieu et al .
( 1997 ) และ villarini และ krajewski ( 2552 ) .
หนึ่งของกระบวนการที่เกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับการแก้ไขของเรดาร์วัดอากาศ
เกี่ยวกับการระบุและแก้ไข clutters พื้นดินอุดตันคานและคานย่อย วิธีการหลายได้รับการเสนอในวรรณคดีที่มีจุดมุ่งหมายนี้
( เช่น moszkowicz et al . , 1994 ; ธูปและลี , 1995 ; และ pamment
Conway , 1998 ; และ Michelson sunhede , 2004 ; เยอรมนี et al . ,
2006 ; En Berenguer et al . , 2006 ) .
สภาพอากาศเรดาร์ที่ติดตั้งในการตรวจสอบ ระบบ
ปาแลร์โมมีให้กับการต่อต้านความไม่เป็นระเบียบกรองที่พัฒนาโดย
ผู้ผลิต envisens Technologies ( allegretti et al . , 2012 ) นี้มีไว้สำหรับใช้ในงานกรอง

ไม่ใช่อย่างชัดเจนให้กับผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม ตัวกรองสามารถถูกเรียกใช้ให้เรียกวัดดิบ
; ปรับแต่ง groundclutter กรองสามารถนำมาใช้ในระดับผู้ใช้ในขั้นตอนภายหลัง
ในหมู่ที่เหลือองค์ประกอบของความไม่แน่นอนเรดาร์ miscalibration และ Z ) r ความสัมพันธ์การสอบเทียบมีผลกระทบแข็งแรง
ต่อการตกตะกอนสุดท้ายค่าตั้งแต่พวกเขาสามารถแนะนำตั้งค่าที่เกี่ยวข้องและข้อผิดพลาดอื่น ๆ ความแม่นยำของสมการ
เรดาร์การสอบเทียบต้องอาศัยความรู้ที่แน่นอนของอุปกรณ์และการติดตั้ง
พารามิเตอร์ ในขณะที่ช่วงของค่าความแปรปรวน
ใน Z ) r ความสัมพันธ์