本技术涉及雷达探测，具体涉及一种晴空回波滤波方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、随着气象科学的发展，雷达在天气监测领域扮演着越来越重要的角色。雷达是一种利用电磁波探测远处目标物体的装置，广泛应用于天气监测、航空管制、军事侦察等领域。在天气监测中，雷达可以发射电磁波，接收目标回波信号，通过分析回波信号，从而实现对云层、降水和其他气象过程的探测。然而，在实际应用中，雷达接收到的回波信号往往混杂了来自不同目标的回波，其中，晴空回波是一种典型的干扰回波，它是由于大气中存在微小杂质颗粒而产生的，在无云无雨的晴空条件下也会返回较强的回波信号，从而干扰雷达对真实气象目标的探测。
2、目前，现有的晴空回波滤波方法主要依赖于经验规则设置固定的阈值，通过该阈值对雷达数据进行过滤。但是在实际应用中，雷达探测区域的天气状况往往会不断变化，而仅通过设置固定的阈值对探测到的雷达数据进行过滤，难以适应天气的动态变化，在对晴空回波进行过滤时出现误差，从而导致晴空回波滤波的准确性较低。
技术实现思路
1、本技术提供了一种晴空回波滤波方法、系统、电子设备及存储介质，具有提高晴空回波滤波的准确性的效果。
2、第一方面，本技术提供了一种晴空回波滤波方法，包括：
3、获取目标区域在预设采样周期内的第一雷达数据；
4、确定所述第一雷达数据中符合标准气象条件的回波数据，并基于所述回波数据，确定标准回波特征；
5、实时采集所述目标区域当前的第二雷达数据和气象参数，并比较所述第二雷达数据和所述标准回波特征，得到所述第二雷达数据中多个回波的回波差异特征；
6、根据各所述回波的回波差异特征和所述气象参数，确定各所述回波的回波差异值；
7、在各所述回波中，筛选出所述回波差异值大于或等于预设阈值的回波作为晴空回波，并在所述第二雷达数据中滤除所述晴空回波对应的数据，得到目标雷达数据。
8、通过采用上述技术方案，获取理想气象条件下的第一雷达数据，确定标准回波特征。然后实时采集当前第二雷达数据，提取回波特征并与标准回波特征进行比较，分析得到回波差异特征。结合气象参数计算每个回波的差异值，根据差异值对回波进行筛选过滤，得到滤除气象噪声干扰的目标雷达数据。这样通过对比分析回波特征差异，评估气象变化对回波的影响，进行基于差异值的滤波，可以实现对复杂变化气象环境的自适应，有效获取高质量的目标探测数据，从而增强过滤晴空回波干扰的效果，提高晴空回波滤波的准确性。
9、可选的，获取所述第一雷达数据中多个回波采集时的第一相对湿度、第一能见度以及第一降水强度；在各所述回波中，筛选出所述第一相对湿度未超出预设湿度范围、所述第一能见度未超出预设能见度范围，且所述第一降水强度未超出预设降水强度范围的回波作为目标回波；将所述第一雷达数据中所述目标回波对应的第一反射率数据集、第一谱宽数据集以及第一径向速度数据集作为所述符合标准气象条件的回波数据。
10、通过采用上述技术方案，获取多项气象条件参数，包括相对湿度、能见度和降水强度等。并设置这些参数的标准数值范围。然后系统筛选出满足全部标准范围约束的回波作为目标回波，并以这些目标回波中提取的特征数据集作为标准回波特征。这样通过多因素约束筛选回波数据，可以提高标准回波特征的质量，应用标准回波特征进行当前回波的差异分析，可以实现更精确可靠的气象影响评估，从而有效滤除气象噪声，使得雷达可以适应更为复杂多变的气象环境。
11、可选的，基于所述第一反射率数据集，确定所述目标回波的反射率均值，并根据所述反射率均值和预设偏差阈值，确定标准反射率范围；基于所述第一谱宽数据集，确定所述目标回波的谱宽均值，并根据所述谱宽均值和所述预设偏差阈值，确定标准谱宽范围；基于所述第一径向速度数据集，确定所述目标回波的径向速度均值，并根据所述径向速度均值和所述预设偏差阈值，确定标准径向速度范围；将所述标准反射率范围、所述标准谱宽范围以及所述标准径向速度范围作为所述标准回波特征。
12、通过采用上述技术方案，计算目标回波的反射率、谱宽、径向速度等参数的均值。然后根据参数特点设定允许浮动的偏差阈值范围。结合均值和偏差范围确定标准特征的数值区间。这样得到的标准回波特征既考虑了参数的典型取值又兼顾了正常变动范围，更具有区分度。基于这样的标准回波特征实现当前回波差异分析，可以更准确可靠地评估气象变化对回波的影响，有效滤除雷达回波中的气象噪声。
13、可选的，获取所述第二雷达数据中各所述回波的第二反射率数据集、第二谱宽数据集以及第二径向速度数据集；根据各所述第二反射率数据集中超出所述标准反射率范围的反射率数据，确定各所述回波对应的反射率差值；根据各所述第二谱宽数据集中超出所述标准谱宽范围的谱宽数据，确定各所述回波对应的谱宽差值；根据各所述第二径向速度数据集中超出所述标准径向速度范围的径向速度数据，确定各所述回波对应的径向速度差值；将各所述回波对应的反射率差值、谱宽差值以及径向速度差值作为各所述回波的回波差异特征。
14、通过采用上述技术方案，获取当前回波的反射率、谱宽、径向速度等特征参数的详细数据集。然后逐点对比当前参数数据与标准特征范围，如果超出范围，则计算单点的具体差异值，汇总每个回波的参数差异点，构成该回波的差异特征。这样通过精确逐点分析参数差异，可以全面反映回波变化情况，获得量化直观的差异特征，从而提高雷达处理复杂多变气象的准确性。
15、可选的，对所述目标区域当前的第二相对湿度、第二能见度以及第二降水强度进行加权求和，得到所述目标区域当前的晴空指数；将所述晴空指数和各所述回波的反射率差值、谱宽差值以及径向速度差值代入预设公式，得到各所述回波的回波差异值；其中，所述预设公式为：
16、
17、式中，mi表示第i个回波的回波差异值，d表示用于采集雷达数据的毫米波测云仪与所述目标区域的相对距离，l表示所述毫米波测云仪的基准探测距离，c表示所述晴空指数，wr表示所述反射率差值的第一权重，ri表示第i个回波的反射率差值，wk表示所述谱宽差值的第二权重，δ表示基准常数项，δki表示第i个回波的谱宽差值，wv表示所述径向速度差值的第三权重，δvi表示第i个回波的径向速度差值。
18、通过采用上述技术方案，收集多个气象参数，构建晴空指数进行气象变化评估。然后结合回波的差异特征参数，建立回波差异计算的预设公式。代入预设公式计算可以获得每个回波的量化差异值，合理反映气象变化对回波的影响程度。基于差异值可以准确识别气象噪声。这样通过构建晴空指数并关联回波特征，实现回波差异的量化计算，可以提高晴空回波识别的准确率。
19、可选的，在所述第二雷达数据中删除所述晴空回波对应的数据，得到滤除晴空回波后的残余数据；对所述残余数据进行插值处理，得到所述目标雷达数据。
20、通过采用上述技术方案，根据回波差异值识别出严重受气象影响的晴空回波，并直接删除这些回波的数据。然后对删除回波后残余的数据进行插值补全。这样通过删除气象噪声回波和插值重构两步处理，可以显著减少气象噪声，获得数据连续性好、噪声少的目标雷达数据。基于这样高质量的数据，可以有效提高雷达在恶劣气象下的目标探测与识别性能。
21、可选的，对所述残余数据进行扫描，确定待插值的空缺区域；确定与所述空缺区域相邻的邻近区域的雷达数据，并基于所述邻近区域的雷达数据，对所述空缺区域进行填充，得到所述目标雷达数据。
22、通过采用上述技术方案，对删除气象噪声后残余的数据进行扫描，定位出全部空缺区域。然后根据每个空缺区域的相邻区域中的有效数据，进行空间相关性插值运算，得到空缺区域对应的插值结果。将插值结果填充至残余数据相应的空缺位置，经过补全的残余数据形成完整连续的目标雷达数据。这样采用针对性的空缺区域插值重构，可以进一步提高数据的可用性，满足后续处理对数据质量的要求，从而增强雷达在复杂气象下的目标探测能力，优化雷达的气象适应效果。
23、在本技术的第二方面提供了一种晴空回波滤波系统，所述系统包括：
24、第一数据获取模块，用于获取目标区域在预设采样周期内的第一雷达数据；
25、数据处理模块，用于确定所述第一雷达数据中符合标准气象条件的回波数据，并基于所述回波数据，确定标准回波特征；
26、第二数据获取模块，用于实时采集所述目标区域当前的第二雷达数据和气象参数，并比较所述第二雷达数据和所述标准回波特征，得到所述第二雷达数据中多个回波的回波差异特征；晴空回波滤波模块，用于根据各所述回波的回波差异特征和所述气象参数，确定各所述回波的回波差异值；在各所述回波中，筛选出所述回波差异值大于或等于预设阈值的回波作为晴空回波，并在所述第二雷达数据中滤除所述晴空回波对应的数据，得到目标雷达数据。
27、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，该程序能够被处理器加载执行时实现一种晴空回波滤波方法。
28、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现一种晴空回波滤波方法。
29、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
30、通过采用本技术技术方案，获取理想气象条件下的第一雷达数据，确定标准回波特征。然后实时采集当前第二雷达数据，提取回波特征并与标准回波特征进行比较，分析得到回波差异特征。结合气象参数计算每个回波的差异值，根据差异值对回波进行筛选过滤，得到滤除气象噪声干扰的目标雷达数据。这样通过对比分析回波特征差异，评估气象变化对回波的影响，进行基于差异值的滤波，可以实现对复杂变化气象环境的自适应，有效获取高质量的目标探测数据，从而增强过滤晴空回波干扰的效果，提高晴空回波滤波的准确性。
1.一种晴空回波滤波方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述确定所述第一雷达数据中符合标准气象条件的回波数据，包括：
3.根据权利要求2所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述基于所述回波数据，确定标准回波特征，包括：
4.根据权利要求1所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述标准回波特征包括所述标准谱宽范围、所述标准径向速度范围以及所述标准反射率范围，所述比较所述第二雷达数据和所述标准回波特征，得到所述第二雷达数据中多个回波的回波差异特征，包括：
5.根据权利要求4所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述气象参数包括第二相对湿度、第二能见度以及第二降水强度，所述根据各所述回波的回波差异特征和所述气象参数，确定各所述回波的回波差异值，包括：
6.根据权利要求1所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述在所述第二雷达数据中滤除所述晴空回波对应的数据，得到目标雷达数据，包括：
7.根据权利要求6所述的晴空回波滤波方法，其特征在于，所述对所述残余数据进行插值处理，得到所述目标雷达数据，包括：
8.一种晴空回波滤波系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的晴空回波滤波方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的晴空回波滤波方法。
