"発射した水平偏波および垂直偏波の反射波から得られる水平偏波受信信号および垂直偏波受信信号から水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdrおよび偏波間位相差Kdpをそれぞれ算出し、水平偏波反射強度Zhから雨量強度RZhを、水平偏波反射強度Zhと偏波間強度比Zdrから雨量強度RZh,Zdrを、偏波間位相差Kdpと偏波間強度比Zdrから雨量強度RKdp,Zdrを、偏波間位相差Kdpから雨量強度RKdpをそれぞれ算出し、それらを用いて観測範囲の雨量強度の3次元分布を求める気象レーダ装置において、水平偏波受信信号および垂直偏波受信信号に基づいて偏波間相関係数ρhvを算出する偏波間相関算出部と、当該装置が放射したレーダビームの一部または全部が遮蔽され、偏波間強度比Zdrの観測精度が低下する領域を表す遮蔽マップデータを保存する遮蔽マップ保存部と、水平偏波反射強度Zh、偏波間位相差Kdpおよび偏波間強度比Zdrを用いて降水粒子の種類の判定を行い、その結果に対応する雨量強度の種類を予め準備された参照テーブルを用いて、観測範囲の各高度のメッシュ毎に雨量強度を選択し、当該選択した雨量強度の種類または非降水エコーの判定結果を表す3次元の雨量強度選択データとメッシュ毎の降水粒子の種類を表す降水粒子データとを生成するものであって、観測範囲の各高度のメッシュ毎に偏波間相関係数ρhvに基づいて降水エコーか非降水エコーかを判定し、降水エコーと判定された各メッシュに対して上記遮蔽マップ保存部に保存された遮蔽マップデータを用いて遮蔽領域に含まれているかを判定し、メッシュが遮蔽領域に含まれている場合は降水粒子の種類の判定に偏波間強度比Zdr以外を用いる降水粒子雨量選択判定部と、3次元の雨量強度選択データに基づいて、観測範囲の雨量強度の3次元分布を算出する雨量強度判定部とを備えたことを特徴とする気象レーダ装置。上記予め準備された参照テーブルは、上記遮蔽マップ保存部に保存された偏波間強度比Zdrの観測精度が低下する領域領域において選択し得る雨量強度の種類に雨量強度RZhまたは雨量強度RKdpを準備しているものである請求項1記載の気象レーダ装置。従来の水平偏波および垂直偏波の2偏波の電波を用いる気象レーダ装置は、以上のように、Zh、ZdrおよびKdpの値から4種の雨量強度RZh、RKdp、RKdp,ZdrおよびRZh,Zdrを算出し、Zh、Zdr、Kdpの大きさに応じて上記4種の雨量強度の組合せを選択して観測範囲の雨量強度の3次元分布を求めるものであった。したがって、単純に4種の雨量強度のみを採用する方法に比べると、雨量強度の算出精度を若干高くすることはできるが、種々の降水粒子が混在する観測範囲全域の雨量強度の3次元分布を算出する場合には高い精度を得ることはできなかった。この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、種々の降水粒子が混在する観測範囲全域において高い精度の雨量強度の3次元分布を求めることを可能にする気象レーダ装置を得ることを目的とする。この発明に係る気象レーダ装置は、発射した水平偏波および垂直偏波の反射波から得られる水平偏波受信信号および垂直偏波受信信号から水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdrおよび偏波間位相差Kdpをそれぞれ算出し、水平偏波反射強度Zhから雨量強度RZhを、水平偏波反射強度Zhと偏波間強度比Zdrから雨量強度RZh,Zdrを、偏波間位相差Kdpと偏波間強度比Zdrから雨量強度RKdp,Zdrを、偏波間位相差Kdpから雨量強度RKdpをそれぞれ算出し、それらを用いて観測範囲の雨量強度の3次元分布を求める気象レーダ装置において、水平偏波受信信号および垂直偏波受信信号に基づいて偏波間相関係数ρhvを算出する偏波間相関算出部と、当該装置が放射したレーダビームの一部または全部が遮蔽され、偏波間強度比Zdrの観測精度が低下する領域を表す遮蔽マップデータを保存する遮蔽マップ保存部と、水平偏波反射強度Zh、偏波間位相差Kdpおよび偏波間強度比Zdrを用いて降水粒子の種類の判定を行い、その結果に対応する雨量強度の種類を予め準備された参照テーブルを用いて、観測範囲の各高度のメッシュ毎に雨量強度を選択し、当該選択した雨量強度の種類または非降水エコーの判定結果を表す3次元の雨量強度選択データとメッシュ毎の降水粒子の種類を表す降水粒子データとを生成するものであって、観測範囲の各高度のメッシュ毎に偏波間相関係数ρhvに基づいて降水エコーか非降水エコーかを判定し、降水エコーと判定された各メッシュに対して遮蔽マップ保存部に保存された遮蔽マップデータを用いて遮蔽領域に含まれているかを判定し、メッシュが遮蔽領域に含まれている場合は降水粒子の種類の判定に偏波間強度比Zdr以外を用いる降水粒子雨量選択判定部と、3次元の雨量強度選択データに基づいて、観測範囲の雨量強度の3次元分布を算出する雨量強度判定部とを備えたものである。この発明によれば、遮蔽マップデータを用いてメッシュが遮蔽領域に含まれているかを判定し、メッシュが遮蔽領域に含まれていない場合は水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdr、偏波間位相差Kdpおよび偏波間相関係数ρhv、メッシュが遮蔽領域に含まれている場合は偏波間相関係数ρhv、水平偏波反射強度Zhおよび偏波間位相差Kdpを用いて最適な3次元の雨量強度選択データを算出し、この雨量強度選択データを用いて、4種の雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpから最終的な雨量強度の3次元分布を求めるようにしたので、種々の降水粒子が混在する観測範囲全域の雨量強度の3次元分布を算出する場合に高い精度を得ることが可能になる。実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による気象レーダ装置の受信データ処理の機能構成を示すブロック図である。図において、水平偏波反射強度算出部1は、水平偏波受信信号に基づいて水平偏波反射強度Zhを算出する手段である。偏波間強度比算出部2は、水平偏波および垂直偏波受信信号に基づいて偏波間強度比Zdrを算出する手段である。位相差検出部3は、水平偏波および垂直偏波受信信号に基づいて偏波間の伝搬位相差Φdpを算出する手段である。距離微分算出部4は、位相差検出部で算出された伝搬位相差Φdpに基づいて単位距離あたりの偏波間位相差Kdpを算出する手段である。偏波間相関算出部5は、水平偏波および垂直偏波受信信号に基づいて偏波間相関係数ρhvを算出する手段である。雨量強度RZh算出部6は、水平偏波反射強度Zhに基づいて雨量強度RZhを算出する手段である。雨量強度RZh,Zdr算出部7は、水平偏波反射強度Zhと偏波間強度比Zdrに基づいて雨量強度RZh,Zdrを算出する手段である。雨量強度RKdp,Zdr算出部8は、偏波間位相差Kdpと偏波間強度比Zdrに基づいて雨量強度RKdp,Zdrを算出する手段である。雨量強度RKdp算出部9は、偏波間位相差Kdpに基づいて雨量強度RKdpを算出する手段である。遮蔽マップ保存部10は、本気象レーダ装置が放射したレーダビームの一部または全部が遮蔽される領域を表す遮蔽マップデータを予め保存する手段である。降水粒子雨量選択判定部12は、水平偏波反射強度Zhおよび偏波間強度比Zdr、偏波間位相差Kdp、偏波間相関係数ρhvおよび遮蔽マップデータに基づいて、後述する処理により3次元の雨量強度選択データと降水粒子データを生成する手段である。雨量強度判定部13は、雨量強度選択データおよび遮蔽マップデータに基づいて雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpから観測範囲の最終的な雨量強度の3次元分布を算出する手段である。次に、実施の形態1の気象レーダ装置による処理動作について説明する。水平偏波および垂直偏波の2偏波の電波を用いる気象レーダ装置では、水平偏波および垂直偏波の電波を発射し、これら2つの偏波の反射信号から得られた水平偏波受信信号Hと垂直偏波受信信号Vを得る。水平偏波反射強度算出部1では、水平偏波受信信号Hから水平偏波反射強度Zhを算出する。ここで、気象レーダの観測目標である降水粒子はランダムに空間分布しているため、受信信号もランダムな性質を持っているので、反射強度はゆらぎを生じる。そのため、水平偏波反射強度算出部1は、水平偏波反射強度Zhの算出時に、複数回の送信パルスによって得られた複数の受信信号を平均化処理して反射強度のゆらぎを抑制し、算出精度を向上させている。水平偏波反射強度算出部1で算出された水平偏波反射強度Zhは雨量強度RZh算出部6、雨量強度RZh,Zdr算出部7および降水粒子雨量選択判定部12に与えられる。偏波間強度比算出部2では、水平偏波反射強度算出部1と同様に、水平偏波受信信号Hから水平偏波反射強度Zhを算出すると共に、垂直偏波受信信号Vから垂直偏波反射強度Zvを算出し、これらの算出した水平偏波反射強度Zhと垂直偏波反射強度Zvに対して1式の処理を行って偏波間強度比Zdrを算出する。偏波間強度比算出部2で算出された偏波間強度比Zdrは、雨量強度RZh,Zdr算出部7、雨量強度RKdp,Zdr算出部8および降水粒子雨量選択判定部12に与えられる。位相差検出部3では、水平偏波受信信号Hと垂直偏波受信信号Vの間の位相差から伝搬位相差Φdpを算出して距離微分算出部4に出力する。距離微分算出部4では、入力された伝搬位相差Φdpを距離微分することにより、2式に表される偏波間位相差Kdpを算出する。ただし、Φdpr1、Φdpr2は、それぞれ距離r1、r2における水平偏波受信信号Hと垂直偏波受信信号Vの間の伝搬位相差を表す。距離微分算出部4で算出された偏波間位相差Kdpは、雨量強度RKdp,Zdr算出部8、雨量強度RKdp算出部9および降水粒子雨量選択判定部12に与えられる。偏波間相関算出部5では、水平偏波受信信号Hと垂直偏波受信信号Vの相関係数ρhvを算出し、降水粒子雨量選択判定部12に出力する。雨量強度RZh算出部6では、水平偏波反射強度算出部1で算出された水平偏波反射強度Zhに対して3式の処理を行って雨量強度RZhを算出し、雨量強度判定部13に出力する。ただし、RZhは雨量強度mm/hであり、aおよびbは定数である。雨量強度RZh,Zdr算出部7では、水平偏波反射強度Zhおよび偏波間強度比Zdrに対して4式の処理を行って雨量強度RZh,Zdrを算出し、雨量強度判定部13に出力する。ただし、RZh,Zdrは雨量強度mm/hであり、a1、b1およびc1は定数である。雨量強度RKdp,Zdr算出部8では、偏波間強度比Zdrおよび偏波間位相差Kdpに対して5式の処理を行って雨量強度RKdp,Zdrを算出し、雨量強度判定部13に出力する。ただし、RKdp,Zdrは雨量強度[mm/h]であり、a2,b2およびc2は定数である。雨量強度RKdp算出部9では、距離微分算出部4で算出された偏波間位相差Kdpに対して6式の処理を行って雨量強度RKdpを算出し、雨量強度判定部13に出力する。ただし、RKdpは雨量強度[mm/h]であり、a3およびb3は定数である。降水粒子雨量強度選択判定部12では、観測範囲の各高度のメッシュ毎に、偏波間相関算出部5で算出された偏波間相関係数ρhvに基づいて降水エコーか非降水エコーを判定し、降水エコーと判定されたメッシュに対しては水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdr、偏波間位相差Kdpおよび偏波間相関係数ρhvおよび遮蔽マップデータに基づいてそれぞれの判定メッシュが遮蔽領域に含まれているかを判定する。さらに、遮蔽領域の判定結果に対応したメッシュの降水粒子を判定し、判定降水粒子に適した雨量強度の種類を選択し、選択した雨量強度の種類または非降水エコーの判定結果を表す3次元の雨量強度選択データと降水粒子データを生成する。この雨量強度選択データは、観測範囲の3次元の各メッシュで採用する4種の雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpを選択するために使用する最適なデータとなる。ここで、降水粒子雨量強度選択判定部12の詳しい処理動作について、図2のフローチャートにより説明する。降水粒子雨量強度選択判定部12では、まず、該当メッシュの偏波間相関係数ρhvが非降水判定のしきい値以下であるかの判定を行うステップST1。偏波間相関係数ρhvがしきい値以下である場合には、非降水エコーと判定する。一方、ρhvがしきい値以下とならない場合には、降水エコーと判定し、偏波間相関係数ρhvの値から、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎の確率を求める。ステップST2。次に、水平偏波反射強度Zhの値から、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎の確率を求める。ステップST3。次に、偏波間位相差Kdpの値から、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎の確率を求めるステップST4。次に、偏波間強度比Zdrの値から、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎の確率を求めるステップST5。以上のステップST2からST5で偏波間相関係数ρhv、水平偏波反射強度Zh、偏波間位相差Kdpおよび偏波間強度比Zdrのそれぞれの値による降水粒子毎の確率を求めた後に、遮蔽マップデータを用いて、降水粒子毎の確率の算出対象のメッシュが遮蔽領域であるかを判定するステップST6。この判定で、遮蔽領域でない場合には、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎に偏波間相関係数ρhv、水平偏波反射強度Zh、偏波間位相差Kdpおよび偏波間強度比Zdrの確率の積を求めるステップST7。一方、ステップST6の判定において、該当メッシュが遮蔽領域であった場合には、雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎に偏波間相関係数ρhv、水平偏波反射強度Zhおよび偏波間位相差Kdpの確率の積を求めるステップST8。これは山岳等によりレーダから放射されたビームが一部遮蔽される場合であり、このようにビームが遮蔽されている領域では偏波間強度比Zdrによる観測精度低下が発生するので、影響を低減するためにその部分に対しては水平偏波反射強度Zh、偏波間位相差Kdp、偏波間相関係数ρhvだけを用いる。続いて、ステップST7とST8で求めた各メッシュの雨、雪、あられ、雹等の降水粒子毎の確率の積から最も値の大きい降水粒子を求めると共に、その種類を判定するステップST9。次に、ステップST9までで求めた降水粒子判定結果と非降水判定結果を基に、雨量強度判定部13の雨量強度の判定に使用する雨量強度選択データを予め準備された参照テーブルを用いて作成するステップST11。このとき用いる雨量強度選択の参照テーブルは、図3に例示するように、降水粒子判定結果降水粒子の種類など毎に遮蔽の有無に応じて指定された雨量強度の種類と偏波間相関係数ρhvの判定結果で構成構成されている。以上のようにして降水粒子雨量強度選択判定部12で求めた降水粒子データを出力すると共に、作成された3次元の雨量強度選択データを雨量強度判定部13に与える。なお、ステップST11の判定で地形エコー、昆虫等の気象エコーではないものであった場合には、その非降水エコー領域を偏波間相関係数ρhvに基づいて算出し、当該非降水エコー領域を3次元の雨量強度選択データと共に雨量強度判定部13に出力するようにしてもよい。このことにより、雨量データに非降水エコーが混在することにより気象エコーの判定を困難にするのを防止することができる。雨量強度判定部13には4種の雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpが与えられているが、雨量強度判定部13では、これらの雨量強度から、降水粒子雨量強度選択判定部12で生成された3次元の雨量強度選択データに基づいて、観測範囲の3次元の各メッシュで採用する雨量強度を選択して、観測範囲の最終的な雨量強度RZh,Kdp,Zdrの3次元分布を作成する。このとき、遮蔽マップデータを用いてレーダの遮蔽領域のメッシュに対しては、2種の雨量強度RZh,ZdrおよびRKdp,Zdrは使用しないように処理する。これにより、レーダビームの遮蔽領域では観測精度が低下する偏波間強度比Zdrを用いた雨量強度算出を除外することが可能となる。また、雨量強度選択データの内容が非降水判定結果ステップST1で非降水エコーと判定されたことである場合には、雨量強度判定部13は降雨を伴わない領域のデータを除去する処理を行う。また、遮蔽領域と非遮蔽領域が存在している場合、雨量強度判定部13は、雨量選択データと遮蔽マップデータに基づいて、遮蔽領域と非遮蔽領域の境界で採用された雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpのスムージング処理を行うようにしてもよい。これにより、遮蔽領域と非遮蔽領域の境目における雨量強度の面的な不連続を低減させることができる。このスムージング処理は、図4に示すように、遮蔽領域Aと非遮蔽領域Bの境界について境界から任意のメッシュをスムージング領域Cとして設定し、遮蔽領域Aで2種の中から選択された雨量強度と非遮蔽領域Bで4種の中から選択された雨量強度を用い、これらの雨量強度を各メッシュの境界からの距離で案分した比率で合成する方法で行う。以上のように、この実施の形態1によれば、水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdr、偏波間位相差Kdp、偏波間相関係数ρhvおよび遮蔽マップデータを用いて最適な3次元の雨量強度選択データを算出し、この雨量強度選択データを用いて、雨量強度RZh、RZh,Zdr、RKdp,ZdrおよびRKdpから最終的な雨量強度の3次元分布を求めるようにしたので、種々の降水粒子が混在する観測範囲全域の雨量強度の3次元分布を算出する場合に高い精度を得ることが可能になる。実施の形態2.図5は、この発明の実施の形態2による気象レーダ装置の受信データ処理の機能構成を示すブロック図である。図において、図1と同一あるいは相当する構成要素には同一符号を付し、原則としてその説明を省略する。この実施の形態2の気象レーダ装置では、実施の形態1に対して気温算出部11を備えた構成を持っている。気温算出部11は、各気圧面の温度情報などの高層気象情報等を受信し、観測範囲の各高度の気温データを算出する手段である。算出された気温データは、降水粒子雨量選択判定部12に与えられ、水平偏波反射強度Zh、偏波間強度比Zdr、偏波間位相差Kdp、偏波間相関係数ρhvおよび遮蔽マップデータに基づいた降水粒子判定と非降水判定の結果に対して、再判定を行うために用いられる。図6は、実施の形態2の降水粒子雨量強度選択判定部12の処理動作を示すフローチャートであるが、図2の実施の形態1のフローチャートと同様な処理については同一ステップ符号を示し、原則としてその説明はショウリャクスル。実施の形態2の場合は、ステップST10の処理を追加したフロー構成となっている。降水粒子雨量強度選択判定部12は、ステップST9で判定した降水粒子に対して、気温算出部11から与えられる観測範囲の各高度の気温データに基づいて、該当メッシュの高度の温度に応じて補正するステップST10。この補正の方法としては、判定した降水粒子と気温データから融解状態を加味して降水粒子を再判定するものである。次に、ステップST10までで求めた降水粒子判定結果と非降水粒子判定結果を基に雨量強度選択データを作成し、雨量強度判定部13に出力するステップST11。以上のように、この実施の形態2によれば、降水粒子雨量強度選択判定部12において、レーダによる観測データによる降水粒子判定に加えて、観測範囲の各高度の気温データを加味して各メッシュ単位の雨、雪、あられ、雹等の降水粒子の3次元分布を判定するようにしたので、実施の形態1よりもさらに降水粒子の誤判定を低減できるため、降水粒子の判定精度が向上し、最適な雨量強度の3次元分布を算出できるようになる。"