(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１ｋｍ以下の超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、スキャン観測資料である水平偏波反射因子及び比偏波間位相差を、観測された高度角別に入力される段階と、
（Ｂ）前記（Ａ）段階において入力された水平偏波反射因子のボリューム平均と比偏波間位相差のボリューム平均を算出する段階と、
（Ｃ）前記算出される水平偏波反射因子のボリューム平均及び比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する段階と、を含み、
前記（Ｃ）段階は、
前記スキャン観測資料の品質に対する信頼度が基準以上であれば、前記比偏波間位相差のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、基準未満であれば、前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、
更に、前記（Ｃ）段階は、
（Ｃ１）前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて一次降雨強度を推定する段階と、
（Ｃ２）前記推定される一次降雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均が、それぞれに対して設定された閾値よりも大きければ、前記比偏波間位相差のボリューム平均に基づいて降雨強度を推定する段階と、
（Ｃ３）前記推定される一次降雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つが、それぞれに対して設定された閾値よりも小さければ、前記推定された一次降雨強度を最終降雨強度として推定する段階をさらに含む
ことを特徴とする超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法。
【請求項２】
１ｋｍ以下の超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、スキャン観測資料である水平偏波反射因子及び比偏波間位相差を、観測された高度角別に入力されるスキャン観測資料入力部と、
前記入力された水平偏波反射因子のボリューム平均と比偏波間位相差のボリューム平均を算出するボリューム平均算出部と、
前記算出される水平偏波反射因子のボリューム平均及び比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する降雨強度推定部と、を備え、
前記降雨強度推定部は、
前記スキャン観測資料の品質に対する信頼度が基準以上であれば、前記比偏波間位相差のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、基準未満であれば、前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、
更に、前記降雨強度推定部は、
前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて一次降雨強度を推定し、前記推定される一次降雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均が、それぞれに対して設定された閾値よりも大きければ、前記比偏波間位相差のボリューム平均に基づいて降雨強度を推定し、
前記推定される一次降雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つが、それぞれに対して設定された閾値よりも小さければ、前記推定された一次降雨強度を最終降雨強度として推定する
ことを特徴とする超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法，及び推定装置に係り、より詳しくは、二重偏波レーダのスキャン観測資料と体積降雨量の概念を用いて降雨強度を推定することのできる、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法，及び推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二重偏波レーダを用いた降雨量推定時は、単一偏波レーダの降雨量推定時に用いる反射因子（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ、Ｚｈ）に加えて、反射因子差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ、Ｚｄｒ）と比偏波間位相差（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ、Ｋｄｐ）を用いて降雨量を推定する。
【０００３】
二重偏波レーダのための代表的な降雨推定アルゴリズムとしては、ＪＰＯＬＥ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）（Ｒｙｚｈｋｏｖ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００５）アルゴリズムと、ＣＳＵ（Ｃｏｌｏｒａｄｏ  Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）（Ｃｉｆｅｌｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，  ２０１１）アルゴリズムが挙げられる。
【０００４】
ＪＰＯＬＥアルゴリズムは、降雨量に応じて異なる降雨関係式を用い、ＣＳＵアルゴリズムは、大気水象とレーダ資料の品質に応じて異なる降雨関係式を用いる。降雨推定アルゴリズムに用いられる変数間の関係、すなわち、Ｒ（Ｚｈ）、Ｒ（Ｚｈ、Ｚｄｒ）、Ｒ（Ｋｄｐ）、Ｒ（Ｋｄｐ、Ｚｄｒ）は、雨滴粒径分布（Ｄｒｏｐ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、ＤＳＤ）の媒介変数に対する様々な仮定の理論的な研究により導き出された（非特許文献１）。
【０００５】
このような既存の降雨推定技法は、主にゲート単位の二重偏波レーダ資料（例えば、水平偏波反射因子、反射因子差、比偏波間位相差）を用いてゲート別の降雨量を算定する。
【０００６】
このような各ゲートに対する降雨強度値を算出する既存の降雨推定技法は、短距離（例えば、１０ｋｍ）以上を観測する二重偏波レーダシステムに適合しており、超短距離（例えば、１ｋｍ以下）を観測するレーダシステムには適用し難いことがあった。これは、超短距離レーダシステムでは、降雨強度値を算出するために体積降雨量の概念を必要とするからである。
【０００７】
したがって、既存の超短距離レーダシステムにおいて、体積降雨量の概念を用いて降雨強度値をさらに正確に算出するための方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１５１２０１５号（２０１５．０４．０８．登録）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｂｒｉｎｇｉ  ａｎｄ  Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋａｒ，  ２００１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した問題点を解決するために、本発明が解決しようとする技術的課題は、反射因子（Ｚｈ）と比偏波間位相差（Ｋｄｐ）を用いてボリューム（体積）単位の降雨推定を行うことにより、超短距離に対しても、既存よりもさらに正確に降雨を推定することのできる、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法及び推定装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の解決課題は、上記言及されたものに限定されず、言及されていない他の解決課題は、以下の記載に基づき、当業者に明確に理解される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した技術的課題を解決するための手段として、本発明の実施形態によれば、二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法は、（Ａ）超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、スキャン観測資料である水平偏波反射因子及び比偏波間位相差を、観測された高度角別に入力される段階と、（Ｂ）前記（Ａ）段階において入力された水平偏波反射因子のボリューム平均と比偏波間位相差のボリューム平均を算出する段階と、（Ｃ）前記算出される水平偏波反射因子のボリューム平均及び比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する段階と、を含んでもよい。
【００１３】
前記（Ｃ）段階は、前記スキャン観測資料の品質に対する信頼度が基準以上であれば、前記比偏波間位相差のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、基準未満であれば、前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて強雨強度を推定してもよい。
【００１４】
前記（Ｃ）段階は、（Ｃ１）前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて一次強雨強度を推定する段階と、（Ｃ２）前記推定される一次強雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均が、それぞれに対して設定された閾値よりも大きければ、前記比偏波間位相差のボリューム平均に基づいて強雨強度を推定する段階と、を含んでもよい。
【００１５】
前記（Ｃ）段階は、（Ｃ３）前記推定される一次強雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つが、それぞれに対して設定された閾値よりも小さければ、前記推定された一次強雨強度を最終強雨強度として推定する段階をさらに含んでもよい。
【００１６】
一方、上述した技術的課題を解決するための手段として、本発明の実施形態によれば、二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定装置は、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、スキャン観測資料である水平偏波反射因子及び比偏波間位相差を、観測された高度角別に入力されるスキャン観測資料入力部と、前記入力された水平偏波反射因子のボリューム平均と比偏波間位相差のボリューム平均を算出するボリューム平均算出部と、前記算出される水平偏波反射因子のボリューム平均及び比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する強雨強度推定部と、を備える。
【００１７】
前記強雨強度推定部は、前記スキャン観測資料の品質に対する信頼度が基準以上であれば、前記比偏波間位相差のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、基準未満であれば、前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて強雨強度を推定してもよい。
【００１８】
前記強雨強度推定部は、前記水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて一次強雨強度を推定し、前記推定される一次強雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均が、それぞれに対して設定された閾値よりも大きければ、前記比偏波間位相差のボリューム平均に基づいて強雨強度を推定してもよい。
【００１９】
前記強雨強度推定部は、前記推定される一次強雨強度及び算出される比偏波間位相差のボリューム平均のうち少なくとも一つが、それぞれに対して設定された閾値よりも小さければ、前記推定された一次強雨強度を最終強雨強度として推定してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、反射因子（Ｚｈ）と比偏波間位相差（Ｋｄｐ）を用いて強雨強度を推定することにより、近距離のみならず、超短距離でも、さらに正確に強雨強度を推定することができる。
【００２１】
また、１つの高度角ではなく、多重高度角から観測及び算出されたレーダ資料、すなわち、反射因子（Ｚｈ）と比偏波間位相差（Ｋｄｐ）を用いて体積単位で強雨強度をさらに正確に推定することができる。
【００２２】
また、近距離の短時間の間、多重高度角で光線をスキャンして観測されたレーダ資料を用いることにより、レーダ資料を汚染させ得る各種のエコーに対する問題点を解消し、正確な強雨推定により、集中豪雨及び洪水を予防することができる。
【００２３】
本発明の効果は、上記言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載に基づき、当業者に明確に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る降雨強度推定装置において、光線を多重観測高度角で照射して観測した結果を示すグラフ
【図２】１つのスキャン（例えば、４５度でのスキャン）をなす３６０個の光線のうち、１番目の光線（光線１）と３６０番目の光線（光線３６０）に対する水平偏波反射因子をゲート別に示す例示説明図
【図３】本発明の実施形態に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法を説明するための流れ図
【図４】本発明の実施形態に係る強雨強度推定装置を備えるレーダの例示説明図
【図５】本発明の実施形態に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定装置を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
上述した本発明の目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付された図面と関連した以下の好適な実施形態に基づいて容易に理解される。
【００２６】
以下、図面を参照して本発明について詳述する。ある場合は、発明を記述するにあたって、よく知られており、本発明と大いに関連しない部分は、本発明を説明するにあたって、特別な理由なしで混沌をもたらすことを防ぐために記述しないことを予め言及しておく。
【００２７】
先ず、本発明の実施形態に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法は、二重偏波レーダがＫバンド二重偏波レーダを照射し、反射体から反射した光線を入射されると、強雨強度推定装置が入射された光線から強雨強度の推定に必要な値を算出する。特に、本発明の実施形態において、強雨強度推定方法は、近距離の短い観測時間の間は、降雨量の変動が小さいという仮定下で、多重観測高度角資料を用いて強雨強度を推定する。
【００２８】
二重偏波レーダと強雨強度推定装置は、１つの装置で実現されてもよく、本実施形態では分離して説明する。
【００２９】
本発明の実施形態では、超短距離として１ｋｍを挙げているが、これも一例として、これに限定されず、１ｋｍ以上を超短距離として定義してもよく、超短距離でなくても、１ｋｍ以上の距離に対しても、光線を照射した資料から強雨推定を行うことができるのは言うまでもない。
【００３０】
また、本発明の実施形態において、多重観測高度角は、例えば、３０度、４５度、及び６０度であり、これは一例として、これに限定されない。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に係る降雨強度推定装置において、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、一つのボリューム資料の例示を示すグラフである。
【００３２】
図１を参照すると、１つのボリューム資料は、多数のスキャン、本発明の実施形態では、３つのスキャンで構成され、１つのスキャンは、多数の光線で構成される。また、１つの光線は、多数のゲートからなる。
【００３３】
図１において、青色、赤色、及び緑色は、１つのスキャンを示す。各スキャンは、３０度、４５度、及び６０度で構成される。青色、赤色、及び緑色で表記されたスキャンは、それぞれ多数の光線で構成され、光線の個数は、観測方法により異なり、本実施形態では、３６０個を用いる。各光線（すなわち、青色、赤色、及び緑色の１つの線）を構成する多数のゲートも、レーダ運用方法により、数十個から数百個まで可能である。１つのゲートは、１つの点（ポイント）とみなしてもよい。
【００３４】
１つのゲートには、水平偏波反射因子、反射因子差、及び比偏波間位相差以外に、様々な変数がある。本発明の実施形態では、水平偏波反射因子と比偏波間位相差を用いる。
【００３５】
図２は、１つのスキャン（例えば、４５度でのスキャン）をなす３６０個の光線のうち、１番目の光線（光線１）と３６０番目の光線（光線３６０）に対する水平偏波反射因子をゲート別に示す例示図である。
【００３６】
図２を参照すると、Ｒは、スキャン距離であり、１つの光線がＮ個のゲートからなる場合、水平偏波反射因子は、ゲート１〜ゲートＮに対する値である。降雨強度推定装置は、二重偏波レーダの照射距離による水平偏波反射因子の変化から水平偏波減衰度を算出する。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定装置の降雨強度推定方法を説明するための流れ図である。
【００３８】
図３を参照すると、本発明の実施形態によれば、降雨強度推定装置は、スキャン観測資料、すなわち、各スキャン資料で構成されたボリューム資料を入力される（Ｓ３１０）。Ｓ３１０段階において入力されるスキャン観測資料は、３０度、４５度、及び６０度の高度角で得られた値から算出される値であって、Ｚｈ（３０）、Ｚｈ（４５）、Ｚｈ（６０）、Ｋｄｐ（３０）、Ｋｄｐ（４５）、及びＫｄｐ（６０）である。
【００３９】
Ｚｈ（３０）は、３０度スキャンから得られたＺｈの平均値であって、すなわち、数個のゲートで構成された数個の光線から算出された平均値である。これと同様に、Ｚｈ（４５）は、４５度スキャンから得られたＺｈの平均値であり、Ｚｈ（６０）は、６０度スキャンから得られたＺｈの平均値である。
【００４０】
また、Ｋｄｐ（３０）は、３０度スキャンから得られたＫｄｐの平均値であって、すなわち、数個のゲートで構成された数個の光線から算出された平均値である。これと同様に、Ｋｄｐ（４５）は、４５度スキャンから得られたＫｄｐの平均値であり、Ｋｄｐ（６０）は、６０度スキャンから得られたＫｄｐの平均値である。
【００４１】
降雨強度推定装置は、各観測高度角別に、すなわち、各スキャンに対する水平偏波反射因子（Ｚｈ（０）、Ｚｈ（４５）、Ｚｈ（９０））のボリューム平均（μ（Ｚｈ））と、比偏波間位相差（Ｋｄｐ（０）、２・Ｋｄｐ（４５））のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））とを算出する（Ｓ３２０、Ｓ３３０）。
【００４２】
Ｓ３２０段階において、降雨強度推定装置は、Ｓ３１０段階において入力されたＺｈ（３０）、Ｚｈ（４５）、及びＺｈ（６０）の平均値または中間値を水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））として算出する。
【００４３】
また、Ｓ３３０段階において、降雨強度推定装置は、Ｓ３１０段階において入力されたＫｄｐ（３０）とＫｄｐ（４５）とＫｄｐ（６０）の平均値または中間値を比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））として算出する。
【００４４】
Ｓ３２０段階及びＳ３３０段階において、３０度、４５度、及び６０度に対して算出された水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））と比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））は、それぞれ下記の通りである。
【００４５】
【数１】
0006974422.tif 000002
【００４６】
【数２】
0006974422.tif 000003
【００４７】
降雨強度推定装置は、Ｓ３２０段階及びＳ３３０段階において算出された水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））及び比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する（Ｓ３４０〜Ｓ３７０）。特に、降雨強度推定装置は、入力されるスキャン観測資料の品質に対する信頼度が、前もって設定された基準以上であれば、比偏波間位相差のボリューム平均を用いて降雨強度を推定し、基準未満であれば、水平偏波反射因子のボリューム平均を用いて降雨強度を推定する。
【００４８】
以下、Ｓ３４０段階乃至Ｓ３７０段階の降雨強度推定について詳述する。
【００４９】
先ず、降雨強度推定装置は、反射因子と降雨強度の関係式を用いて一次降雨強度を推定する（Ｓ３８０）。すなわち、降雨強度推定装置は、水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））を、下記の［式１］に適用して一次降雨強度を推定する。
【００５０】
【数３】
0006974422.tif 000004
［式１］
【００５１】
前記［式１］において、ａ及びｂは、２４ＧＨｚ周波数において有する変数であって、例えば、４５度高度角の２４ＧＨｚにおいて、ａ＝０．０１、ｂ＝０．７８であってもよい。Ｒ（μ（Ｚｈ））は、水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））により推定された一次降雨強度である。
【００５２】
降雨強度推定装置は、Ｓ３４０段階において算出された一次降雨強度（Ｒ（μ（Ｚｈ）））と、Ｓ３３０段階において算出された比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））が、それぞれに対して設定された第１及び第２の閾値（ＴＨ１、ＴＨ２、例えば、ＴＨ１＝１０、ＴＨ１＝１）であって、前もって設定された基準値）よりも大きければ（Ｓ３５０−ｙｅｓ）、降雨強度が強く（すなわち、いま降っている雨の量が基準よりも多く）、Ｓ３１０段階で入力され、Ｓ３２０段階及びＳ３３０段階で算出された資料品質が、一定水準以上の高い信頼度を有すると判断することができる。したがって、降雨強度推定装置は、比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））から下記の［式２］を用いて最終降雨強度を推定するようになる（Ｓ３６０）。
【００５３】
【数４】
0006974422.tif 000005
［式２］
【００５４】
前記［式２］において、ｃは、２４ＧＨｚ周波数において有する変数であって、例えば、４５度高度角において、ｃ＝２１．４であってもよい。前記［式１］及び［式２］において、２４ＧＨｚ周波数は、商用周波数の一つであって、このときの変数ａ、ｂ、ｃは、散乱シミュレーション（Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）により求めた理論的な値である。したがって、他の周波数でも、２４ＧＨｚであるときに適用したものと同一の方法により、理論的な値を求めることができる。Ｒ（μ（Ｋｄｐ））は、比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））により推定される最終降雨強度である。
【００５５】
ここで、μ（Ｋｄｐ）＞１は、直接的にはＫｄｐの品質を言い、間接的には中間降雨強度程度において示される値を意味する。
【００５６】
これに対して、Ｓ３５０段階において、推定された一次降雨強度（Ｒ（μ（Ｚｈ）））及び算出された水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））のうち少なくとも一つが、各閾値（ＴＨ１、ＴＨ２）以下であれば（Ｓ３５０−ｎｏ）、降雨強度推定装置は、Ｓ３４０段階において推定される一次降雨強度を最終降雨強度として推定する（Ｓ３７０）。
【００５７】
図４は、本発明の実施形態に係る強雨強度推定装置６００が適用される超短距離二重偏波レーダを示す例示図である。
【００５８】
図４を参照すると、超短距離二重偏波レーダは、アンテナ４００、駆動部５００、及び降雨強度推定装置６００を備える。
【００５９】
アンテナ４００は、多重高度角で電磁波を発射し、その電磁波が対象物体から反射して帰ってくる反響波を受信する。
【００６０】
駆動部５００は、アンテナが多重高度角で電磁波を発射するように、アンテナ４００を含むレーダを駆動する。
【００６１】
降雨強度推定装置６００は、アンテナ４００が受信した信号からスキャン観測資料を生成し、スキャン観測資料のうち、反射因子（Ｚｈ）と比偏波間位相差（Ｋｄｐ）を用いてボリューム（体積）単位の降雨推定を行う。
【００６２】
降雨強度推定装置６００は、図１乃至図４を参照して説明した降雨強度推定方法を行うための装置であって、降雨推定アルゴリズムを用いて降雨推定を行うプロセッサと、降雨推定アルゴリズムを保存するメモリと、を備えるコンピュータ装置であってもよい。
【００６３】
図５は、図４において用いられる本発明の実施形態に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定装置６００を示すブロック図である。
【００６４】
図５を参照すると、降雨強度推定装置６００は、通信インターフェース部６１０、メモリ６２０、及びプロセッサ６３０を有する。
【００６５】
通信インターフェース部６１０は、アンテナ４００から受信信号（すなわち、反射波）を受信する通信回路を有する。
【００６６】
メモリ６２０は、揮発性メモリ及び／または不揮発性メモリを有してもよい。メモリ６２０には、例えば、降雨強度推定装置６００が提供する動作、機能などを実現及び／または提供するために、構成要素６１０〜６３０と関連した命令またはデータ、１つ以上のプログラム及び／またはソフトウェア、運用体制などが保存されてもよい。
【００６７】
メモリ６２０に保存されるスキャン観測資料を用いて、超短距離において降雨強度を推定するように命令語を含む降雨強度推定プログラムを含んでもよい。
【００６８】
プロセッサ６３０は、降雨強度推定装置６００に保存された１つ以上のプログラムを実行し、降雨強度推定装置６００の全般的な動作を制御する。例えば、プロセッサ６３０は、メモリ６２０に保存された降雨強度推定プログラムを実行して降雨強度を推定する。
【００６９】
このため、降雨強度推定プログラムの実行により、プロセッサ６３０は、スキャン観測資料生成部６３２、スキャン観測資料入力部６３４、ボリューム平均算出部６３６、及び降雨強度推定部６３８を有する。
【００７０】
スキャン観測資料生成部６３２は、アンテナ４００が受信した反射波からスキャン観測資料を生成し、生成されるスキャン観測資料をスキャン観測資料入力部６３４に伝達する。スキャン観測資料は、３０度、４５度、及び６０度の高度角で測定された反射因子と比偏波間位相差、すなわち、Ｚｈ（３０）、Ｚｈ（４５）、Ｚｈ（６０）、Ｋｄｐ（３０）、Ｋｄｐ（４５）、及びＫｄｐ（６０）を含んでもよい。
【００７１】
スキャン観測資料入力部６３４は、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料のうち、スキャン観測資料、すなわち、Ｚｈ（３０）、Ｚｈ（４５）、Ｚｈ（６０）、Ｋｄｐ（３０）、Ｋｄｐ（４５）、及びＫｄｐ（６０）を入力される。スキャン観測資料は、スキャン観測資料入力部６３４で算出されてもよい。
【００７２】
ボリューム平均算出部６３６は、入力された反射因子のＺｈ（３０）、Ｚｈ（４５）、及びＺｈ（６０）の平均値または中間値を、水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））として算出する。
【００７３】
また、ボリューム平均算出部６３６は、入力された比偏波間位相差のＫｄｐ（３０）、Ｋｄｐ（４５）、及びＫｄｐ（６０）の平均値または中間値を、比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））として算出する。
【００７４】
降雨強度推定部６３８は、算出された水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））及び比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））のうち少なくとも一つを用いて降雨強度を推定する。
【００７５】
詳述すると、降雨強度推定部６３８は、反射因子と降雨強度の関係式である前記［式１］を用いて一次降雨強度（Ｒ（μ（Ｚｈ）））を推定する。すなわち、降雨強度推定部６３８は、水平偏波反射因子のボリューム平均（μ（Ｚｈ））を前記［式１］に適用して一次降雨強度を推定する。
【００７６】
降雨強度推定部６３８は、推定された一次降雨強度と算出された比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））が、それぞれに対して設定された第１及び第２の閾値（ＴＨ１、ＴＨ２、例えば、ＴＨ１＝１０、ＴＨ１＝１）よりも大きければ、降雨強度が強く、スキャン観測資料のような資料品質が前もって定められた一定水準以上の高い信頼度を有すると判断することができる。
【００７７】
したがって、降雨強度推定部６３８は、比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））から前記［式２］を用いて最終降雨強度を推定するようになる。
【００７８】
これに対して、降雨強度推定部６３８は、推定された一次降雨強度と算出された比偏波間位相差のボリューム平均（μ（Ｋｄｐ））のうち少なくとも一つが、それぞれに対して設定された閾値（ＴＨ１、ＴＨ２）以下であれば、前記［式１］を用いて推定された一次降雨強度を最終降雨強度として推定する。
【００７９】
一方、本発明に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法は、これを実現するための命令語のプログラムが類型的に実現されることにより、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に含まれて提供されてもよいことは、通常の技術者が容易に理解することができる。
【００８０】
すなわち、本発明に係る超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法は、多様なコンピュータ手段により行われるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含む。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ハードディスクなどの磁気媒体（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍｅｄｉａ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｍｅｄｉａ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリなどのプログラム命令を保存して行えるように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
【００８１】
したがって、本発明は、超短距離二重偏波レーダの多重高度観測資料を用いた降雨強度推定方法を実現するために、前記降雨強度推定装置を制御するコンピュータ上で行われるコンピュータで読み取り可能な記録媒体に保存されたプログラムを一緒に提供する。
【符号の説明】
【００８２】
４００  アンテナ
５００  駆動部
６００  降雨強度推定装置
６１０  通信インターフェース部
６２０  メモリ
６３０  プロセッサ
６３２  スキャン観測資料生成部
６３４  スキャン観測資料入力部
６３６  ボリューム平均算出部
６３８  降雨強度推定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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