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科學家利用新型微波鏈路技術監測城市降雨
2023年12月11日 14:59:54
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：9267
中國科學院大氣物理研究所、河南科技大學和以色列特拉維夫大學合作完成了一種創新的城市降水監測技術，他們通過分析商用微波回程鏈路(Commercial microwave links，CML)和衛星到地面微波鏈路(Satellite microwave links，SML)的信號衰減來估計降水量。
【化工儀器網 項目成果】降水監測(precipitation monitor)是在時間和空間上所進行的降水量和降水強度的觀測。測量方法包括用雨量器直接測定方法以及用天氣雷達、衛星云圖估算降水的間接方法。降水監測對農業生產、防汛抗旱、灌溉等都有著非常重要的意義，可以讓我們更好地了解天氣變化，從而制定農業生產計劃，提前預防洪澇干旱等自然災害和其他工作。
無線通信網絡技術尤其是蜂窩網絡通信技術的應用，不僅僅是提供基本的民用通信連接。隨著感知通信一體化(Integrated Sensing and Communication，ISAC)技術的發展，通過共享頻譜、信號、硬件等，可實現通信與感知的相輔相成。中國科學院大氣物理研究所、河南科技大學和以色列特拉維夫大學合作完成了一種創新的城市降水監測技術，他們通過分析商用微波回程鏈路(Commercial microwave links，CML)和衛星到地面微波鏈路(Satellite microwave links，SML)的信號衰減來估計降水量。
科研人員展示了毫米波和視距多輸入多輸出(LOS-MIMO)商用微波鏈路新技術在天氣感知方面的潛在應用。不斷擴展的通信網絡可成為高時空分辨率降雨信息的重要數據來源。這一技術具有如下優勢。一是全球微波鏈路數量已超千萬。隨著智慧城市和5G網絡的不斷發展，通過大規模密集部署的微波鏈路，可實現城市高分辨率的降雨監測。二是CML可獨立用于高時空分辨率的降雨測量，并可與其他氣象儀器的測量數據結合使用。三是CML可用于監測其他氣象和環境參數如水汽、氧氣、霧、污染等，亦可應用于排水建模和植被特征描述；通過不同頻率和極化的多個鏈路，可提取雨滴譜分布特征或進行降水類型分類。這些觀測可用于水文模型、洪水預警和數值天氣預報模型。
相關研究成果On the Potential of Using Emerging Microwave Links for City Rainfall Monitoring于近日發表在IEEE Communication Magazine上。
來源： 中科院大氣物理研究所
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