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特開2025-42877情報処理装置、気象レーダシステム、情報処理方法及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025042877
(43)【公開日】2025-03-28
(54)【発明の名称】情報処理装置、気象レーダシステム、情報処理方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01W 1/10 20060101AFI20250321BHJP
G01S 13/95 20060101ALI20250321BHJP
【ＦＩ】
G01W1/10 T
G01S13/95
G01W1/10 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023150059
(22)【出願日】2023-09-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】301063496
【氏名又は名称】東芝デジタルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】越智 将太
(72)【発明者】
【氏名】塩川 教次
(72)【発明者】
【氏名】青木 朝海
(72)【発明者】
【氏名】和田 将一
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AB01
5J070AC20
5J070AD01
5J070AE13
5J070AG07
5J070AH33
5J070AH34
5J070AK22
(57)【要約】
【課題】降水強度を高精度と高距離分解能で算出できる情報処理装置、気象レーダシステム、情報処理方法及びプログラムを提供すること。
【解決手段】実施形態に係る情報処理装置は、受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と処理部とを具備する。処理部は、受信電力を基に反射因子を算出し、偏波間位相差を基に第１空間範囲より広い第２空間範囲について偏波間位相差変化率を算出し、偏波間位相差変化率を基に第１降水強度を算出し、反射因子と第１降水強度を基に第１係数と第２係数のいずれか一方を第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、反射因子と第１降水強度を基に第１係数と第２係数のいずれか他方を第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、第３空間範囲の第１係数または第２係数の推定値と第４空間範囲の第１係数または第２係数の推定値と反射因子とを基に、第２降水強度を算出する。
【選択図】図２
【解決手段】実施形態に係る情報処理装置は、受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と処理部とを具備する。処理部は、受信電力を基に反射因子を算出し、偏波間位相差を基に第１空間範囲より広い第２空間範囲について偏波間位相差変化率を算出し、偏波間位相差変化率を基に第１降水強度を算出し、反射因子と第１降水強度を基に第１係数と第２係数のいずれか一方を第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、反射因子と第１降水強度を基に第１係数と第２係数のいずれか他方を第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、第３空間範囲の第１係数または第２係数の推定値と第４空間範囲の第１係数または第２係数の推定値と反射因子とを基に、第２降水強度を算出する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する処理部と、を具備し、
前記処理部は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理装置。
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する処理部と、を具備し、
前記処理部は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理装置。
【請求項2】
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を前記第３空間範囲について推定する、請求項１記載の情報処理装置。
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を前記第３空間範囲について推定する、請求項１記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記処理部は、
前記第１係数と前記第２係数を前記第３空間範囲について推定し、
前記第１係数と前記第２係数を基に前記第１空間範囲の第３降水強度を算出し、
前記第２降水強度または前記第３降水強度を出力する、請求項１記載の情報処理装置。
前記第１係数と前記第２係数を前記第３空間範囲について推定し、
前記第１係数と前記第２係数を基に前記第１空間範囲の第３降水強度を算出し、
前記第２降水強度または前記第３降水強度を出力する、請求項１記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を第３空間範囲について推定する、請求項３記載の情報処理装置。
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を第３空間範囲について推定する、請求項３記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記第４空間範囲は、前記第１空間範囲と等しい、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記処理部は、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記処理部は、前記反射因子Ｚから前記第１空間範囲の第２降水強度ＲＫＤＰ、ＺをＺ＝Ｂ×ＲＫＤＰ、Ｚ
βに基づいて求め、Ｂは第１係数であり、βは第２係数である、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項10】
水平偏波と垂直偏波の電波を送信し、反射波を受信する送受信装置と、
前記送受信装置から出力された反射波信号を基に第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を含むレーダ信号を算出する信号処理装置と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する情報処理装置と、を具備し、
前記情報処理装置は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、気象レーダシステム。
前記送受信装置から出力された反射波信号を基に第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を含むレーダ信号を算出する信号処理装置と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する情報処理装置と、を具備し、
前記情報処理装置は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、気象レーダシステム。
【請求項11】
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得し、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理方法。
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理方法。
【請求項12】
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得させ、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出させ、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出させ、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定させ、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出させる、プログラム。
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出させ、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出させ、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定させ、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、気象レーダのデータを解析する情報処理装置、気象レーダシステム、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年の気候変動により、局所的なゲリラ豪雨や竜巻等による大規模な水災害が社会問題となっている。水災害の発生を予測するため、降水強度（単位時間あたりの降水量）を測定する気象レーダの高精度化が求められている。気象レーダは、アンテナから電波を送信し、雨粒に反射して返ってくる電波を受信する。気象レーダは、受信電波に基づいて降水強度を観測する気象観測装置である。従来の気象レーダは、偏波間位相差変化率または反射因子のいずれか一方から降水強度を算出している。
【0003】
反射因子から算出した降水強度は、偏波間位相差変化率から算出した降水強度より、精度は低いが、分解能は高い。偏波間位相差変化率から算出した降水強度は、反射因子から算出した降水強度より、精度は高いが、分解能は低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１‐４７７４２号公報
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】土屋修一、外２名、“ＸＲＡＩＮ雨量観測の実用化技術に関する検討資料”、国土技術政策総合研究所資料、第９０９号、平成２８年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、降水強度を高精度と高分解能で算出できる情報処理装置、気象レーダシステム、情報処理方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態に係る情報処理装置は、レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と、受信電力と偏波間位相差を処理する処理部と、を具備する。処理部は、受信電力を基に第１空間範囲の反射因子を算出し、偏波間位相差を基に第１空間範囲より広い第２空間範囲について第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、偏波間位相差変化率を基に第２空間範囲について第１空間範囲の第１降水強度を算出し、反射因子と第１降水強度を基に、反射因子から第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、反射因子と第１降水強度を基に、第１係数と第２係数のいずれか他方を、第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、第３空間範囲の第１係数と第２係数のいずれか一方の推定値と、第４空間範囲の第１係数と第２係数のいずれか他方の推定値と、反射因子とを基に、第２降水強度を算出する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る情報処理装置の一例を説明するためのブロック図。
【図2】第１実施形態に係る処理部の一例を説明するためのブロック図。
【図3】第１実施形態に係る偏波間位相差変化率の算出範囲と、係数の推定範囲の一例を説明するための図。
【図4】第１実施形態に係る格子点の降水強度と平均反射因子のデータセットの例を説明するための図。
【図5】第１実施形態に係る降水強度の一例を説明するための図。
【図6】第１実施形態に係る処理部の作用の一例を説明するための図。
【図7】第１実施形態に係る処理部の変形例を説明するための図。
【図8】第２実施形態に係る処理部の一例を説明するためのブロック図。
【図9】第２実施形態に係る選択部の選択原理の一例を説明するための図。
【図10】第３実施形態に係る処理部の一例を説明するためのブロック図。
【図11】第３実施形態に係るメモリに保存される現在時刻と過去時刻のデータの一例を説明するための図。
【図12】第３実施形態の変形例に係る処理部の一例を説明するためのブロック図。
【図13】第４実施形態に係る係数の推定空間の一例を説明するための図。
【図14】第５実施形態に係る処理部の一例を説明するための図。
【図15】第５実施形態に係る処理部により得られるＺ－Ｒ特性の一例を説明するための図。
【図16】第６実施形態に係る気象レーダシステムの一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。以下の説明は、実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、以下に説明する構成要素の構造、形状、配置、材質等に限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各要素のサイズ、厚み、平面寸法又は形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、互いの寸法の関係や比率が異なる要素が含まれることもある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して重複する説明を省略する場合もある。いくつかの要素に複数の呼称を付す場合があるが、これら呼称の例はあくまで例示であり、これらの要素に他の呼称を付すことを否定するものではない。また、複数の呼称が付されていない要素についても、他の呼称を付すことを否定するものではない。以下の説明において、「接続」は直接接続のみならず、他の要素を介した接続を含む場合もある。
【0010】
実施形態における降水強度の算出の概要を説明する。
【0011】
偏波間位相差変化率ＫＤＰ［°／ｋｍ］から降水強度Ｒ［ｍｍ／ｈ］を算出する際、一般的に次式が用いられる。
【0012】
【数1】
【0013】
ａ１とａ２は定数である。偏波間位相差変化率ＫＤＰから算出した降水強度Ｒは、降水強度ＲＫＤＰと称される。
【0014】
反射因子Ｚの真数をζとすると、反射因子Ｚ［ｄＢＺ］と降水強度Ｒの関係は、式２に示すＺ－Ｒ関係式で表される。
【0015】
【数2】
【0016】
【数3】
【0017】
Ｂ、βは係数である。反射因子Ｚから算出された降水強度Ｒは、降水強度ＲＺと称される。
【0018】
反射因子Ｚを用いて降水強度ＲＺを算出する際、式２を変形した式４が用いられる。
【0019】
【数4】
【0020】
適切な係数Ｂ、βは雨滴の粒径分布によって変動する。もし、係数Ｂを或る値に固定して、係数βを別の或る値に固定して降水強度ＲＺを算出すると、降水強度ＲＺの精度は低くなる場合がある。
【0021】
反射因子Ｚの観測値は、降雨による電波減衰の影響を受ける。降雨減衰量を補償する処理をしても、降雨域の遠方の反射因子Ｚの観測値は、大きな誤差を含む。このため、降水強度ＲＺは、降水強度ＲＫＤＰと比較して、観測誤差が大きく、精度が低い。
【0022】
一般的に、降水強度ＲＺと比較して、降水強度ＲＫＤＰの距離分解能は低い。偏波間位相差変化率ＫＤＰの算出に用いる距離（以下、算出区間と称される）が短過ぎる場合、偏波間位相差ΦＤＰの傾きである偏波間位相差変化率ＫＤＰに対しノイズの影響が大きくなり、適切な偏波間位相差変化率ＫＤＰが算出されない。そのため、適切な偏波間位相差変化率ＫＤＰを算出するためには、算出区間を長く設定する必要がある。算出区間が長いと、距離分解能は低い。
【0023】
以上のように、降水強度ＲＺは距離分解能が高い一方で精度が低い。一方、降水強度ＲＫＤＰは精度が高い一方で距離分解能が粗い。
【0024】
従来の気象レーダシステムは、降水強度の強弱や観測条件によって一長一短の関係の関係にある２つの降水強度ＲＺ、降水強度ＲＫＤＰのいずれか一方を選択しており、高い精度と高い距離分解能の降水強度を求めることができない。高い精度と高い距離分解能の降水強度を求めることが望まれている。
【0025】
例えば、低分解能な降水強度ＲＫＤＰと反射因子Ｚから係数Ｂ、βをリアルタイムに推定し、推定した係数Ｂ、βと反射因子Ｚから高分解能な降水強度ＲＺを算出することを考える。
【0026】
両係数を推定する方法として、（１）一方の係数Ｂを２００等の値に固定して、低分解能な降水強度ＲＫＤＰと反射因子Ｚを基に他方の係数βをＺ－Ｒ関係式（式２）から導出する方法と、（２）係数Ｂ、βの両方を低分解能な降水強度ＲＫＤＰと反射因子Ｚから同時に推定する方法を想定する。
【0027】
先にも述べたように適切な係数Ｂ、βは、雨滴の粒径分布によって変動する。そのため、観測地点毎に適切な係数Ｂ、βは変動する。しかしながら、（１）の方法では、係数Ｂが固定されており、状況に応じて適切な係数Ｂを選択することができない。（２）の方法では、係数Ｂ、βを同時に推定するためには、降水強度ＲＫＤＰとＫＤＰ算出区間の反射因子Ｚがペアになったデータサンプルが複数必要になる。しかし、少ないデータサンプル数ではノイズの影響が大きくなり、係数Ｂ、βの推定精度が下がる。他方、データサンプル数を増やすために広い領域のデータを使用すると、両係数Ｂ、βを推定する空間分解能が下がるため、係数Ｂ、βの精度と空間分解能がトレードオフの関係となる。そのため、高空間分解能かつ高精度な係数Ｂ、βを得ることができず、その結果として降水強度の推定精度が低下する。高空間分解能かつ高精度な係数Ｂ、βをリアルタイムに算出する降水強度推定方式が望まれている。
【0028】
第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る情報処理装置１０の一例を説明するためのブロック図である。情報処理装置１０は、第１データベース４と第２データベース６に接続される。第１データベース４と第２データベース６は気象レーダ２に接続される。
図１は、第１実施形態に係る情報処理装置１０の一例を説明するためのブロック図である。情報処理装置１０は、第１データベース４と第２データベース６に接続される。第１データベース４と第２データベース６は気象レーダ２に接続される。
【0029】
気象レーダ２は、アンテナと送受信回路を備える。アンテナは、モータに接続され、回転される。送受信回路は、アンテナの回転中、設置場所を中心とする所定半径（例えば、数１０ｋｍ乃至数１００ｋｍ）の観測範囲に電波を送信し、観測範囲内の雨粒に反射して返ってくる電波を受信する。電波の例は、ＸバンドとＣバンドのマイクロ波を含む。以降、電波はマイクロ波と称される。送受信回路が送信するマイクロ波は、水平偏波と垂直偏波を含む。
【0030】
気象レーダ２は、反射波に応じたデータを出力する。データは、気象レーダ２の位置を原点とする極座標で表される観測範囲の最小単位である格子点毎に得られる。気象レーダ２が出力するデータの例は、偏波間位相差ΦＤＰと受信電力Ｐを含む。第１データベース４は、偏波間位相差ΦＤＰを記憶する。第２データベース６は、受信電力Ｐを記憶する。
【0031】
情報処理装置１０は、第１取得部１２、第２取得部１４、処理部１６及び出力部１８を備える。第１取得部１２は、第１データベース４に接続される。第１取得部１２は、第１データベース４から偏波間位相差ΦＤＰを取得し、偏波間位相差ΦＤＰを処理部１６に供給する。第２取得部１４は、第２データベース６に接続される。第２取得部１４は、第２データベース６から受信電力Ｐを取得し、受信電力Ｐを処理部１６に供給する。処理部１６は、偏波間位相差ΦＤＰと受信電力Ｐを演算処理し、処理結果を出力部１８に供給する。
【0032】
処理部１６は、ＣＰＵ２２、ストレージ２４及びメモリ２６を備える。ＣＰＵ２２、ストレージ２４及びメモリ２６は、バスライン２８に接続される。第１取得部１２、第２取得部１４及び出力部１８も、バスライン２８に接続される。ストレージ２４は、処理部１６の演算処理プログラムを記憶する。ＣＰＵ２２は、演算処理プログラムを実行する。メモリ２６は、演算処理中のデータを記憶する。処理部１６は、ＣＰＵ２２が演算処理プログラムを実行することによりソフトウェア的に実装される。
【0033】
図１は、第１データベース４、第２データベース６、気象レーダ２及び情報処理装置１０をそれぞれ別体として示したが、これらの中の一部が他の一部を備えてもよい。例えば、気象レーダ２が第１データベース４と第２データベースを備えてもよい。気象レーダ２が情報処理装置１０を備えてもよい。情報処理装置１０が第１データベース４と第２データベース６を備えてもよい。
【0034】
単一の気象レーダ２が２つのデータ（偏波間位相差ΦＤＰと受信電力Ｐ）を出力したが、２つの気象レーダを備えて、一つの気象レーダが偏波間位相差ΦＤＰを出力し、他の気象レーダが受信電力Ｐを出力してもよい。
【0035】
２個のデータベース２、４を備える代わりに、偏波間位相差ΦＤＰと受信電力Ｐを記憶する単一のデータベースを備えてもよい。
【0036】
図２は、第１実施形態に係る処理部１６の一例を説明するためのブロック図である。処理部１６は、偏波間位相差変化率算出部（ＫＤＰ算出部）３４、降水強度算出部（ＲＫＤＰ算出部）３６、反射因子算出部（Ｚ算出部）３８、統計量算出部（Ｚａ算出部）４０、第１係数推定部４２、第２係数推定部４４及び降水強度算出部（ＲＫＤＰ，Ｚ算出部）４６を備える。
【0037】
処理部１６はＣＰＵ２２によりソフトウェア的に実装される代わりに、図２に示す各機能ブロックを実現する複数のハードウェアブロックにより実装されてもよい。例えば処理部１６は、１つ以上のＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の処理回路、または、これらの回路等を含む電子回路によって実現されてもよい。また、処理部１６は、コンピュータ等の情報処理装置、ネットワークを介して複数のコンピュータまたはサーバが相互に通信をして構成されるコンピュータシステム、または、複数台のコンピュータが連携して情報処理を実行するＰＣクラスタ等により実現されてもよい。また、処理部１６は、１つのＣＰＵ２２を備える代わりに、複数の機能ブロックの少なくとも一部をそれぞれ実現する複数のＣＰＵを備えてもよい。
【0038】
反射因子Ｚ、偏波間位相差ΦＤＰ、偏波間位相差変化率ＫＤＰ、係数Ｂ、βのそれぞれは、気象レーダ２の観測範囲の格子点のデータである。偏波間位相差変化率ＫＤＰ、係数Ｂ、βのそれぞれは、気象レーダ２の観測範囲の全格子点について算出、推定されるものではなく、観測範囲より狭い空間範囲について算出、推定される。図３は、第１実施形態に係る偏波間位相差変化率ＫＤＰの算出範囲と、係数Ｂ、βそれぞれの推定範囲の一例を説明するための図である。算出範囲と推定範囲は、距離方向と方位方向（または仰角方向）で定義される空間範囲である。
【0039】
反射因子Ｚと偏波間位相差ΦＤＰは第１空間範囲（格子点）に算出される。反射因子Ｚと偏波間位相差ΦＤＰは観測範囲全体について算出される。
【0040】
偏波間位相差変化率ＫＤＰは、第２空間範囲について算出される。第２空間範囲は、距離方向において第１空間範囲より広く、方位方向において第１空間範囲と同じである。偏波間位相差変化率ＫＤＰは、第２空間範囲の中心を第１空間範囲にずらしながら算出される。
【0041】
係数Ｂ、βの一方は、第３空間範囲について算出される。第３空間範囲は、距離方向と方位方向の両方向において第２空間範囲より広い。第３空間範囲の一例は、観測範囲全体である。
【0042】
係数Ｂ、βの他方は、第４空間範囲について算出される。第４空間範囲は、距離方向と方位方向の両方向において第３空間範囲より狭い。第４空間範囲の一例は、第１空間範囲である。
【0043】
第１空間範囲は、距離方向において第２空間範囲より狭く、方位方向において第２空間範囲と同じである。第１空間範囲は、距離方向と方位方向の両方向において第３空間範囲より狭い。第１空間範囲は、距離方向と方位方向の両方向において第４空間範囲と同じである、または狭い。
【0044】
第３空間範囲または第４空間範囲が第１空間範囲より広い場合、第３空間範囲または第４空間範囲に含まれる全ての第１空間範囲の係数βまたはＢは、同一である。
【0045】
図２の説明に戻り、ＫＤＰ算出部３４は、第１空間範囲の偏波間位相差ΦＤＰを基に偏波間位相差変化率ＫＤＰを第２空間範囲について算出する。偏波間位相差変化率ＫＤＰは、距離方向の２地点ｒ１，ｒ２の偏波間位相差ΦＤＰをそれぞれΦＤＰ（ｒ１）、ΦＤＰ（ｒ２）としたとき、以下で定義される。
【0046】
【数5】
【0047】
ＫＤＰ算出部３４は、偏波間位相差ΦＤＰに対し折り返し補正処理等の品質管理処理と距離方向の平滑化処理を行ったのち、偏波間位相差ΦＤＰの観測格子点に偏波間位相差変化率ＫＤＰの算定に用いる第２空間範囲を算出し、第２空間範囲の偏波間位相差ΦＤＰから最小二乗法により回帰直線を求め、その傾きを偏波間位相差変化率ＫＤＰとする。この手法の一例は、非特許文献１に記載されている。
【0048】
反射因子Ｚと偏波間位相差ΦＤＰは第１空間範囲に算出される。偏波間位相差変化率ＫＤＰは第２空間範囲について算出される。このように、偏波間位相差変化率ＫＤＰの算出範囲は観測格子点とは一致しない。
【0049】
偏波間位相差変化率ＫＤＰは次のように算出されてもよい。先ず、（１）固定区間（固定した第２空間範囲：ＫＤＰ算出区間）で、おおよそのＫＤＰが算出される。次に、（２）おおよそのＫＤＰをもとに、格子点毎にＫＤＰ算出区間が変動され、最終的なＫＤＰが算出される。（１）では、ＫＤＰの大きさがいずれであっても、固定区間（例えばＫＤＰを算出する中心格子点±１５の距離格子点範囲）でＫＤＰが算出される。（２）では、算出する格子点（中心格子点）によってＫＤＰ算出区間（第２空間範囲）が変動される。例えば、強雨域でＫＤＰが大きい領域では、中心格子点±５の距離格子点の偏波間位相差ΦＤＰからＫＤＰが算出され、弱雨域でＫＤＰが小さい領域では、中心格子点±２０の距離格子点の偏波間位相差ΦＤＰからＫＤＰが算出される。この場合（１）で算出されたおおよそのＫＤＰが使われてもよいし、（２）で算出されたＫＤＰが使われてもよい。
【0050】
ＲＫＤＰ算出部３６は、第２空間範囲の偏波間位相差変化率ＫＤＰから、式１により降水強度ＲＫＤＰを第２空間範囲について算出する。
【0051】
Ｚ算出部３８は、気象レーダ２が観測した受信電力Ｐからレーダ方程式に基づいて反射因子Ｚを第２空間範囲について算出する。Ｚ算出部３８は、当該領域までの降雨による電波減衰量（降雨減衰量）を推定し、レーダ方程式から算出した反射因子Ｚに対して降雨減衰補正処理も行ってもよい。例えば、Ｚ算出部３８は、偏波間位相差変化率ＫＤＰから式６、式７により降雨減衰量の積算値（Path Integrated Attenuation：ＰＩＡ）を算出してもよい。Ｚ算出部３８は、ＰＩＡを反射因子Ｚの観測値に足し合わせることにより、反射因子Ｚに対する降雨減衰を補正してもよい。
【0052】
【数6】
【0053】
【数7】
【0054】
【0055】
降雨減衰補正処理は他の公知技術によって行われてもよい。以降、降雨減衰補正処理後の反射因子Ｚは単に反射因子Ｚと称される。
【0056】
Ｚａ算出部４０は、反射因子Ｚの統計量Ｚａを算出する。統計量Ｚａの一例は、降水強度ＲＫＤＰの算出に用いた偏波間位相差変化率ＫＤＰの算出区間（第２空間範囲）と同一区間の反射因子Ｚの平均値Ｚａを含む。以降、反射因子Ｚの平均値Ｚａは平均反射因子Ｚａと称される。
【0057】
第１係数推定部４２は、降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａから、第２空間範囲より広い第３空間範囲について係数Ｂ、βを推定する。第３空間範囲は、観測範囲全体（Plan Position Indicator：ＰＰＩ全体）とする。
【0058】
第１係数推定部４２は、先ず、第２空間範囲より広い任意の領域（第３空間範囲）について、第２空間範囲の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａの関係を整理する。具体的には、格子点（第１空間範囲）の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのペアをデータセットのような形式で内部のメモリに格納する。降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのペアの集合はデータセットと称される。図４は、第１実施形態に係る格子点の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのデータセットの例を説明するための図である。
【0059】
第１係数推定部４２は、次に、データセットにおいて、平均反射因子Ｚａを１［ｄＢＺ］の間隔で強度に区切り、各強度区間の降水強度ＲＫＤＰの平均値ＲａＫＤＰと平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａを求め、強度区間のＲａＫＤＰとＺａａの関係を整理する。平均反射因子Ｚａがｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４が１［ｄＢＺ］の範囲に対応し、平均反射因子Ｚａがｚ５，ｚ６，ｚ７，ｚ８，ｚ９が１［ｄＢＺ］の範囲に対応する。
【0060】
第１係数推定部４２は、最後に、降水強度ＲＫＤＰの平均値ＲａＫＤＰと平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａの関係を基に、最小二乗法によって係数Ｂ、βを推定する。具体的には、式８のように式２の両辺をｌｏｇ演算し、傾きβ、切片ｌｏｇＢの回帰直線を求めることにより係数Ｂ、βを推定する。ここで、ζａは、平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａの真数である。
【0061】
【数8】
【0062】
式９により切片ｌｏｇＢから係数Ｂを算出することができる。
【0063】
【数9】
【0064】
第１係数推定部４２により第３空間範囲について推定された係数Ｂ、βは、それぞれＢｗ、βｗと称される。
【0065】
第１係数推定部４２は、平均反射因子Ｚａを１［ｄＢＺ］の間隔で区切った強度の降水強度ＲＫＤＰの平均値ＲａＫＤＰと平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａを算出せずに、データセットから最小二乗法によって係数Ｂ、βを直接算出してもよい。
【0066】
第２係数推定部４４は、第３空間範囲について推定された係数βｗと、平均反射因子Ｚａと、降水強度ＲＫＤＰから、第３空間範囲より狭い第４空間範囲について係数Ｂｎを算出する。第２係数推定部４４は、係数Ｂｗを演算に使用しないので、第１係数推定部４２は、係数Ｂｗを求めなくてもよい。本実施形態では、反射因子Ｚの格子点間隔（第１分解能）を第４空間範囲とし、次式により係数Ｂｎを算出する。
【0067】
【数10】
ＲＫＤＰ，Ｚ算出部４６は、第３空間範囲について算出された係数βｗと、第４空間範囲について推定された係数Ｂｎと、第１空間領域の反射因子Ｚから、第４空間範囲の降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを次式により算出する。
【0068】
【数11】
【0069】
出力部１８は、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを出力する。出力の形態の例は、画面表示、リスト形式の印刷、他の装置への送信である。
【0070】
降水強度ＲＫＤＰ，Ｚは、偏波間位相差変化率ＫＤＰに基づいているので、精度が高い。さらに、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚは、狭い第１空間範囲に算出されるので、距離分解能が高い。そのため、第１実施形態によれば、高空間分解能かつ高精度な降水強度が推定される。
【0071】
図５は、第１実施形態に係る降水強度ＲＫＤＰ，Ｚの一例を説明するための図である。図５（ａ）は、偏波間位相差変化率ＫＤＰから第２空間範囲について算出された低分解能の降水強度ＲＫＤＰの一例を示す。図５（ｂ）は降水強度ＲＫＤＰ，Ｚの一例を示す。降水強度ＲＫＤＰ，Ｚでは、降水強度ＲＫＤＰに比べて図中央の強雨域の空間分解能が改善され、強雨域の詳細な降雨状況が観測できる。
【0072】
単一の気象レーダ２の代わりに、２つの気象レーダを備えて、一つの気象レーダが偏波間位相差ΦＤＰを出力し、他の気象レーダが受信電力Ｐを出力する場合、処理部１６は、２つのレーダ間の座標の違いを補償するために、座標変換部を備えてもよい。座標変換部は、第１取得部とＫＤＰ算出部との間または第２取得部とＺ算出部との間に接続してもよい。座標変換部は、同じ地点の偏波間位相差ΦＤＰと受信電力Ｐの座標が同じ座標になるように、偏波間位相差ΦＤＰまたは受信電力Ｐの座標を変換する。
【0073】
第１係数推定部４２が第３空間範囲について係数Ｂｗ、βｗを推定し、第２係数推定部４４が第４空間範囲について係数Ｂｎを推定したが、係数の推定順番は上記の逆でもよい。すなわち、先ず、第１係数推定部４２が係数Ｂｎを推定し、次に、第２係数推定部４４が係数Ｂｗ、βｗを推定してもよい。Ｚａ算出部４０の出力が第２係数推定部４４に供給され、第２係数推定部４４の出力が第１係数推定部４２に供給されてもよい。
【0074】
図６は、第１実施形態に係る処理部１６の作用の一例を説明するための図である。係数Ｂが推定される第４空間範囲は、気象レーダ２の観測格子点である第１空間範囲と同じであるとする。或る格子点（第１空間範囲）を中心とする第２空間範囲について降水強度ＲＫＤＰと反射因子Ｚが算出される。第２空間範囲内の格子点に平均反射因子Ｚａが算出される。格子点をずらしながら降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａが算出される。第１空間範囲（格子点）に、精度と距離分解能が高い係数Ｂ、βが計算される。
【0075】
図７は、第１実施形態に係る処理部１６の変形例を説明するための図である。変形例では、第１実施形態の処理部１６が２つの処理部１６１、１６２に分割される。第１処理部１６１は、ＫＤＰ算出部３４とＺ算出部３８を備える。第２処理部１６２は、ＲＫＤＰ算出部３６、Ｚａ算出部４０、第１係数推定部４２、第２係数推定部４４及びＲＫＤＰ，Ｚ算出部４６を備える。第１処理部１６１は、複数の気象レーダ２に設けられ、第２処理部１６２は、複数の気象レーダ２（第１処理部１６１）に対して共通に設けられてもよい。この場合、第２処理部１６２は、クラウド上に設けられ、ネットワークを介して複数の第１処理部１６１に接続されてもよい。この場合、気象レーダ２に、第２処理部１６２を設ける必要が無く、システム全体のコストが下げられる。
【0076】
第２実施形態
第２実施形態について、第１実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１実施形態と異なる部分について主に述べる。
第２実施形態について、第１実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１実施形態と異なる部分について主に述べる。
【0077】
第１実施形態に係る処理部１６は、平均反射因子Ｚａ、降水強度ＲＫＤＰ及び第３空間範囲について算出された低分解能の係数βｗから、第４空間範囲について高分解能の係数Ｂｎを算出する。このため、処理部１６は、高精度かつ高空間分解能の降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを算出することができる。しかし、弱雨領域では偏波間位相差変化率ＫＤＰが算出できず、降水強度ＲＫＤＰが算出できない場合がある。この場合、処理部１６は、式９によって第４空間範囲について高分解能の係数Ｂｎを算出することができず、式１０によって降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを算出することができない。第１実施形態に係る処理部１６は、弱雨領域では、従来通り、固定の定数として設定された係数Ｂ、βを基に、反射因子Ｚから式４を用いて低精度な降水強度ＲＺを算出することがある。
【0078】
第２実施形態は、偏波間位相差変化率ＫＤＰが算出できない弱雨領域の降水強度の精度を改善することを目的としている。
【0079】
図８は、第２実施形態に係る処理部１６Ｂの一例を説明するためのブロック図である。処理部１６Ｂは、第１実施形態の処理部１６の構成に加えて、降水強度算出部（ＲＺ算出部）５２と選択部５４を備える。
【0080】
ＲＺ算出部５２は、反射因子Ｚと第３空間範囲について算出された係数Ｂｗ、βｗを用いて、式１２により第３空間範囲について降水強度ＲＺを算出する。
【0081】
【数12】
【0082】
式１２で用いた係数Ｂｗと係数βｗは第３空間範囲について算出された低分解能の係数ではあるものの、当該データの観測時刻における各領域（第３空間範囲）の平均的な雨粒の粒径分布に応じた係数である。そのため、ＲＺ算出部５２は、従来固定の定数として設定されていた係数Ｂ、βをそのまま用いる場合と比較して、高精度な降水強度ＲＺを算出することができる。
【0083】
選択部５４は、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚと降水強度ＲＺのうちいずれか一方を選択し、選択した降水強度を出力部１８へ送信する。図９は、第２実施形態に係る選択部５４の選択原理の一例を説明するための図である。気象レーダ２の観測範囲は、強雨領域１０２と弱雨領域１０４を含む。強雨領域１０２では、降水強度ＲＫＤＰが算出できるので、選択部５４は、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを選択する。弱雨領域１０４では、降水強度ＲＫＤＰが算出できないため、選択部５４は、降水強度ＲＺを選択する。選択部５４は、降水強度ＲＫＤＰがしきい値以上である場合、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを選択する。選択部５４は、降水強度ＲＫＤＰがしきい値以下である場合、降水強度ＲＺを選択する。
【0084】
第２実施形態によれば、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚが求められない弱雨領域１０４については、降水強度ＲＫＤＰ，Ｚの代わりに降水強度ＲＺを出力する。そのため、弱雨領域についても降水強度を算出することができる。さらに、係数Ｂｗ、βｗは、当該データの観測時刻における平均的な雨粒の粒径分布に応じているので、降水強度ＲＺの精度が高い。
【0085】
第３実施形態
第３実施形態について、第１実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１実施形態と異なる部分について主に述べる。
第３実施形態について、第１実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１実施形態と異なる部分について主に述べる。
【0086】
図１０は、第３実施形態に係る処理部１６Ｃの一例を説明するためのブロック図である。処理部１６Ｃは、第１実施形態の第１係数推定部４２、第２係数推定部４４の代わりに係数推定部６２を備える。
【0087】
第３実施形態は、現在時刻のデータに加え過去時刻のデータも利用して第３空間範囲の係数Ｂｗ、βｗを推定する点で、第１実施形態と異なる。
【0088】
係数推定部６２は、現在時刻の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのデータ及び過去時刻の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのデータを保存するメモリを備える。図１１は、第３実施形態に係るメモリに保存される現在時刻と過去時刻のデータの一例を説明するための図である。現在時刻の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのデータ及び過去時刻の降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａのデータの例は、例えば方位方向にアンテナを機械的に１分間に１回転させる気象レーダ２において、現在時刻（単位：分）をＴとしたときのＴ＝０及び過去時刻Ｔ＝－１，Ｔ＝－２，…，Ｔ＝－９に観測したアンテナ１０周回分の偏波間位相差ΦＤＰから算出した降水強度ＲＫＤＰとアンテナ１０周回分の受信電力Ｐから算出した平均反射因子Ｚａのデータを含む。斜線領域は、係数Ｂ、βが推定される第３空間範囲を示す。第１実施形態では、係数Ｂまたはβの推定領域である第３空間範囲は、観測範囲全体である。第３実施形態では、係数Ｂ及びβは同じ空間範囲（第３空間範囲）について推定される。第３実施形態の第３空間範囲は、第１実施形態の第３空間範囲より狭い。
【0089】
係数推定部６２は、現在時刻及び過去時刻の降水強度ＲＫＤＰ及び平均反射因子Ｚａのデータを基に、降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａの関係を整理したデータセットを作成し、作成したデータセットを基に第１実施形態の第１係数推定部４２と同様の方法で第３空間範囲について係数Ｂｗ、βｗを推定する。
【0090】
第３実施形態によれば、過去時刻のデータの活用によって、過去時刻のデータを使わない場合に比べ、同程度のデータサンプル数を備えた係数Ｂｗ、βｗを推定するデータセットを得るために必要な空間範囲を狭くすることができる。そのため、係数Ｂｗ、βｗの推定空間である第３空間範囲を観測範囲より狭い範囲と設定しても、高精度な係数Ｂｗ、βｗを得ることができる。これにより、ＲＫＤＰ，Ｚ算出部４６は、高空間分解能かつ高精度な降水強度ＲＫＤＰ，Ｚを算出できる。
【0091】
過去時刻のデータ利用を第１実施形態と組合せた第３実施形態は、過去時刻のデータ利用を第２実施形態と組合せることにより変形することができる。図１２は、第３実施形態の変形例に係る処理部１６Ｄの一例を説明するためのブロック図である。処理部１６Ｄは、第２実施形態の第１係数推定部４２、第２係数推定部４４の代わりに係数推定部６２を備える。係数推定部６２は、現在時刻のデータに加え過去時刻のデータも利用して第３空間範囲について係数Ｂｗ、βｗを推定する。係数推定部６２は、第４空間範囲の係数Ｂｎを推定しない。ＲＺ算出部５２は、第４空間範囲の係数Ｂｎではなく、係数推定部６２で推定された第３空間範囲の係数Ｂｗ、βｗから式１２により降水強度ＲＺを算出する。
【0092】
第４実施形態
第４実施形態について、第１乃至第３実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１乃至第３実施形態と異なる部分について主に述べる。
第４実施形態について、第１乃至第３実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１乃至第３実施形態と異なる部分について主に述べる。
【0093】
第１乃至第３実施形態では、係数Ｂ、βは第３空間範囲または第４空間範囲の各第１空間範囲で同じ値である。第４実施形態では、反射因子Ｚのレベルに応じて第３空間範囲または第４空間範囲を複数の第１空間範囲群に分割し、反射因子Ｚのレベルに応じて異なる値の係数Ｂ、βが複数の第１空間範囲群それぞれについて推定される。
【0094】
第４実施形態に係る処理部１６の構成は、第１～第３実施形態の処理部１６と同様であるため、図示省略する。
【0095】
第３実施形態において、平均反射因子Ｚａのレベルに応じて異なる値の係数Ｂ、βが複数の第１空間範囲群にそれぞれ推定される第４実施形態を説明する。図１３は、第４実施形態に係る係数Ｂ、βの推定空間の一例を説明するための図である。
【0096】
便宜上、第３実施形態に係る図１０を参照して第４実施形態を説明する。係数推定部６２は、第３空間範囲の降水強度ＲＫＤＰ及び平均反射因子Ｚａの関係を整理したデータセットを作成し、データセットを平均反射因子Ｚａの強度区間に応じて複数のグループに分ける。係数推定部６２は、グループごとに係数Ｂｗ、βｗを推定する。例えば、係数推定部６２は、データセットを平均反射因子Ｚａが３５［ｄＢＺ］以下のグループ１、平均反射因子Ｚａが３５［ｄＢＺ］より大きく６０［ｄＢＺ］以下のグループ２及び平均反射因子Ｚａが６０［ｄＢＺ］より大きいグループ３に分ける。係数推定部６２は、グループ毎に降水強度ＲＫＤＰの平均値ＲａＫＤＰ及び平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａの関係を基に、式８の回帰直線を求め、Ｂｗ，βｗを推定する。
【0097】
グループ１のデータセットから推定した第４空間範囲の係数をＢｗ１、βｗ１とし、グループ２のデータセットから推定した第４空間範囲の係数をＢｗ２、βｗ２とし、グループ３のデータセットから推定した第４空間範囲の係数をＢｗ３、βｗ３とする。データセットの分割数は３に限らず、２以上の任意の数でよい。
【0098】
ＲＺ算出部５２は、係数推定部６２で推定した係数Ｂ、βのペアのいずれかを選択し、第４空間領域の降水強度ＲＺを算出する。本実施形態では、平均反射因子Ｚａが３５ｄＢＺ以下のグループ１、平均反射因子Ｚａが３５［ｄＢＺ］より大きく６０［ｄＢＺ］以下のグループ２及び平均反射因子Ｚａが６０［ｄＢＺ］より大きいグループ３の係数（グループ１：Ｂｗ１、βｗ１、グループ２：Ｂｗ２、βｗ２、グループ３：Ｂｗ３、βｗ３）に基づいて降水強度ＲＺを次式で算出する。
【0099】
【数13】
【0100】
第４実施形態では、反射因子Ｚの値の範囲に係数Ｂ、βを推定することにより、降水強度の値の範囲に適した降水強度の算出が可能になり、高空間分解能かつ高精度な降水強度を算出することができる。
【0101】
反射因子Ｚの値の範囲の係数Ｂ、βの推定を第３実施形態と組合せた第４実施形態は、反射因子Ｚの値の範囲の係数Ｂ、βの推定を第１、第２実施形態と組合せることにより、変形することができる。
【0102】
第５実施形態
第５実施形態について、第１乃至第４実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１乃至第４実施形態と異なる部分について主に述べる。
第５実施形態について、第１乃至第４実施形態と同様の部分はその詳しい説明を省略し、第１乃至第４実施形態と異なる部分について主に述べる。
【0103】
図１４は、第５実施形態に係る処理部１６Ｅの一例を説明するための図である。第５実施形態に係る処理部１６Ｅは、第２実施形態に係る処理部１６Ｂ（図８）の構成に加えて、係数メモリ６６を備える。係数メモリ６６は、固定の係数Ｂｃ、βｃを記憶する。固定の係数Ｂｃ、βｃは、弱雨領域の降水強度ＲＫＤＰの算出に使用された場合、算出精度をある精度以上に保つことができるような係数である。固定の係数Ｂｃ、βｃは、過去の降雨事例における気象レーダ２の観測データを元に、反射因子Ｚから算出した降水強度ＲＺが地上雨量計のデータに合うように調整された係数である。固定の係数Ｂｃ、βｃは、機械学習によりに決定されてもよい。
【0104】
第１乃至第４実施形態では、降水強度ＲＫＤＰと同一区間の平均反射因子Ｚａの関係を整理したデータセットを基に、係数Ｂｗ、βｗが第３空間範囲について推定される。偏波間位相差変化率ＫＤＰは一定の降水強度以上の降水領域についてのみ算出可能である。そのため、弱雨領域（例えば数ｍｍ／ｈ以下の降水領域）では、偏波間位相差変化率ＫＤＰを基に降水強度ＲＫＤＰが算出できない。降水強度ＲＫＤＰと同一区間の平均反射因子Ｚａの関係を整理したデータセットから推定した第３空間範囲の係数Ｂｗ、係数βｗは弱雨域には適さないことがあり得る。この場合、弱雨域の降水強度ＲＺの精度が劣化する可能性がある。
【0105】
第５実施形態は、弱雨領域の降水強度の精度を改善することを目的としている。第５実施形態に係る処理部１６Ｅの第１係数推定部４２は、平均反射因子Ｚａと降水強度ＲＫＤＰに加えて、係数メモリ６６に記憶されている固定の係数Ｂｃ、βｃも利用して第３空間範囲について係数Ｂｗ、βｗを推定する。
【0106】
第１係数推定部４２は、先ず、第１実施形態と同様に、第３空間範囲について、降水強度ＲＫＤＰと平均反射因子Ｚａの関係を整理したデータセットを作成し、データセットに含まれる平均反射因子Ｚａを１［ｄＢＺ］の強度で区切り、各強度区間の降水強度ＲＫＤＰの平均値ＲａＫＤＰ及び平均反射因子Ｚａの平均値Ｚａａを求め、強度区間のＲａＫＤＰとＺａａの関係を整理する。以上はステップ１と称される。
【0107】
次に、非常に弱い降水強度（例えば０．５ｍｍ／ｈ～３ｍｍ／ｈ）に相当する反射因子Ｚを数点選び、選択した反射因子Ｚと、固定係数Ｂｃ、βｃから、降水強度ＲＺを式４により算出する。以上はステップ２と称される。
【0108】
次に、ステップ１で整理したＲａＫＤＰとＺａａの関係とステップ２で算出した非常に弱い降水強度の反射因子Ｚと降水強度ＲＺの両データを連結したデータを基に、第１実施形態と同様に反射因子Ｚが上記量データを連結したデータに適合するように最小二乗法によって第３空間範囲について係数Ｂｗ、係数βｗを推定する。以上はステップ３と称される。
【0109】
図１５は、第５実施形態に係る処理部１６Ｅにより得られるＺ－Ｒ特性の一例を説明するための図である。図１５の縦軸は、反射因子Ｚを示す。図１５の横軸は、降水強度ＲＺを示す。黒点は、観測データ（反射因子Ｚ）からリアルタイムに算出した降水強度ＲＺを示す。実線は、観測データからリアルタイムに算出した降水強度ＲＺから求めたＺ－Ｒ直線を示す。白点は、固定の係数Ｂｃ、βｃを用いて算出した降水強度ＲＺを示す。破線は、ステップ３で推定された係数Ｂｗ、βｗから算出した降水強度ＲＺから求めたＺ－Ｒ直線を示す。図１５から、弱雨領域について固定係数Ｂｃ、βｃを用いて係数Ｂｗ、係数βｗを推定することにより、弱雨領域の降水強度の精度が改善されることが分かる。
【0110】
第２実施形態に係数メモリ６６が追加された第５実施形態は、第１乃至第４実施形態に係数メモリ６６を追加することにより、変形可能である。
【0111】
第６実施形態
第１乃至第５実施形態は、降水強度を観測する気象レーダ２とは別個の装置として構成されている情報処理装置１０を説明した。第６実施形態は、第１乃至第５実施形態の情報処理装置１０が気象レーダ２に組み込まれるシステムを説明する。
第１乃至第５実施形態は、降水強度を観測する気象レーダ２とは別個の装置として構成されている情報処理装置１０を説明した。第６実施形態は、第１乃至第５実施形態の情報処理装置１０が気象レーダ２に組み込まれるシステムを説明する。
【0112】
図１６は、第６実施形態に係る気象レーダシステム７０の一例を説明するための図である。システム７０は、送受信装置７２、信号処理装置７４及び情報処理装置８０を備える。
【0113】
送受信装置７２は、第１乃至第５実施形態の気象レーダ２に対応する。送受信装置７２は、アンテナとモータを備える。送受信装置７２は、モータを駆動し、アンテナを回転させる。送受信装置７２は、アンテナからマイクロ波を送信させる。マイクロ波は、雨雲７６内の雨粒７８で反射される。送受信装置７２は、アンテナで反射波を受信させる。
【0114】
信号処理装置７４は、第１乃至第５実施形態の第１データベース４と第２データベース６に対応する記憶部を備える。信号処理装置７４は、送受信装置７２において受信された反射波の信号を処理することによって、観測範囲内の各格子点における観測データを取得し、観測データに基づいて偏波間位相差ΦＤＰ及び受信電力Ｐを含むレーダ観測量を算出する。情報処理装置８０は、偏波間位相差ΦＤＰ及び受信電力Ｐのレーダ観測量も算出してよい。レーダ観測量の例は、ドップラー速度Ｖ、偏波間相関係数ρｈｖを含む。信号処理装置７４によって生成された偏波間位相差ΦＤＰ及び受信電力Ｐは、情報処理装置８０に出力される。
【0115】
情報処理装置８０は、前述した第１～第５実施形態において説明した情報処理装置１０と同様の構成を有する。第６実施形態は、情報処理装置８０が気象レーダシステム７０に組み込まれている点以外は、前述した第１乃至第５実施形態と同様である。そのため、情報処理装置８０の動作についての説明は省略する。
【0116】
第６実施形態によれば、第１乃至第５実施形態において説明した情報処理装置を備える気象レーダシステムが提供される。第６実施形態に係る気象レーダシステムによっても、第１乃至第５実施形態において説明したように高精度かつ高分解能の降水強度を算出することができる。
【0117】
図７に示す第１実施形態の変形例に係る第１処理部１６１と第２処理部１６２は、第２乃至第６実施形態にも適用される。図１２に示す第３実施形態の変形例に係る係数推定部６２は、第５乃至第６実施形態にも適用される。
【0118】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、高空間範囲かつ高精度な降水強度データを作成することができる。
【0119】
少なくとも１つの実施形態によれば、以下の情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び気象レーダシステムが提供される。
【0120】
（１）
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する処理部と、を具備し、
前記処理部は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理装置。
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得する取得部と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する処理部と、を具備し、
前記処理部は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理装置。
【0121】
（２）
（１）に記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を前記第３空間範囲について推定する。
（１）に記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を前記第３空間範囲について推定する。
【0122】
（３）
（１）又は（２）に記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記第１係数と前記第２係数を前記第３空間範囲について推定し、
前記第１係数と前記第２係数を基に前記第１空間範囲の第３降水強度を算出し、
前記第２降水強度または前記第３降水強度を出力する。
（１）又は（２）に記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記第１係数と前記第２係数を前記第３空間範囲について推定し、
前記第１係数と前記第２係数を基に前記第１空間範囲の第３降水強度を算出し、
前記第２降水強度または前記第３降水強度を出力する。
【0123】
（４）
（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を第３空間範囲について推定する。
（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子が第１値以下の範囲における、固定値の前記第１係数と前記第２係数で表される前記反射因子と降水強度の関係に適合するように前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方を第３空間範囲について推定する。
【0124】
（５）
（１）乃至（４）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記第４空間範囲は、前記第１空間範囲と等しい。
（１）乃至（４）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記第４空間範囲は、前記第１空間範囲と等しい。
【0125】
（６）
（１）乃至（５）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と第２係数を推定する。
（１）乃至（５）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と第２係数を推定する。
【0126】
（７）
（１）乃至（６）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する。
（１）乃至（６）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する。
【0127】
（８）
（１）乃至（６）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する。
（１）乃至（６）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、
現在から過去の第１期間の前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子の複数の範囲に、前記第１係数と第２係数を推定する。
【0128】
（９）
（１）乃至（８）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、前記反射因子Ｚから前記第１空間範囲の第２降水強度ＲＫＤＰ、ＺをＺ＝Ｂ×ＲＫＤＰ、Ｚ βに基づいて求め、Ｂは第１係数であり、βは第２係数である。
（１）乃至（８）のいずれかに記載の情報処理装置において、
前記処理部は、前記反射因子Ｚから前記第１空間範囲の第２降水強度ＲＫＤＰ、ＺをＺ＝Ｂ×ＲＫＤＰ、Ｚ βに基づいて求め、Ｂは第１係数であり、βは第２係数である。
【0129】
（１０）
水平偏波と垂直偏波の電波を送信し、反射波を受信する送受信装置と、
前記送受信装置から出力された反射波信号を基に第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を含むレーダ信号を算出する信号処理装置と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する情報処理装置と、を具備し、
前記情報処理装置は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、気象レーダシステム。
水平偏波と垂直偏波の電波を送信し、反射波を受信する送受信装置と、
前記送受信装置から出力された反射波信号を基に第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を含むレーダ信号を算出する信号処理装置と、
前記受信電力と前記偏波間位相差を処理する情報処理装置と、を具備し、
前記情報処理装置は、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、気象レーダシステム。
【0130】
（１１）
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得し、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理方法。
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得し、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出し、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出し、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定し、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定し、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出する、情報処理方法。
【0131】
（１２）
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得させ、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出させ、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出させ、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定させ、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出させる、プログラム。
レーダから送信された第１空間範囲の受信電力と偏波間位相差を取得させ、
前記受信電力を基に前記第１空間範囲の反射因子を算出させ、
前記偏波間位相差を基に前記第１空間範囲より広い第２空間範囲について前記第１空間範囲の偏波間位相差変化率を算出させ、
前記偏波間位相差変化率を基に前記第２空間範囲について前記第１空間範囲の第１降水強度を算出させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記反射因子から前記第１空間範囲の第２降水強度を求める第１係数と第２係数のいずれか一方を、前記第２空間範囲より広い第３空間範囲について推定させ、
前記反射因子と前記第１降水強度を基に、前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方を、前記第３空間範囲より狭い第４空間範囲について推定させ、
前記第３空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか一方の推定値と、前記第４空間範囲の前記第１係数と前記第２係数のいずれか他方の推定値と、前記反射因子とを基に、前記第２降水強度を算出させる、プログラム。
【0132】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0133】
２…気象レーダ、３４…偏波間位相差変化率算出部、３６…降水強度算出部、３８…反射因子算出部、４０…統計量算出部、４２…第１係数推定部、４４…第２係数推定部、４６…降水強度算出部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】