近年來，安徽威德薩科技有限公司（以下簡稱“威德薩公司”）積極爭取國家山洪災害防治重點項目布局，力爭在國家山洪災害防治行業(yè)領域內發(fā)揮威德薩公司國際領先的新一代高精度全極化X波段天氣雷達技術優(yōu)勢，為推進國家山洪災害防治技術進步做出應有貢獻。
2017至2020年，威德薩公司承擔了國家重點投入的山洪災害防治工程項目，我司被選擇執(zhí)行 “全國山洪災害防治試驗示范基地”和“欒川縣2018山洪災害防治示范基地”兩個項目。時間就是生命，精準就是效益，精準有效的預警是減少山洪災害人員傷亡最有效、最經濟的手段。隨著氣象、水文、災害等學科的不斷發(fā)展和遙感、大數據、互聯(lián)網等技術的進步，亟需通過多學科交叉研究和技術集成，以提高山洪災害監(jiān)測預報預警水平，實現(xiàn)山洪災害精準預警、科學決策、及時發(fā)布和應急響應。
中國水科院減災中心（全國山洪災害防治項目組）經歷10多年的努力，依托全國山洪災害防治項目、全國小流域基礎數據集開發(fā)項目、山洪災害調查評價項目和河南省等山洪災害監(jiān)測預報預警平臺及中國水科院科技創(chuàng)新團隊等，圍繞山洪災害預報預警這一世界難題，從提高預警精準度和延長預見期兩方面出發(fā)，采用現(xiàn)場觀測、數值模擬和業(yè)務化應用等手段，深入開展缺資料地區(qū)小流域暴雨洪水非線性模擬、災害風險評估和預報預警技術集成等方面的科學研究和技術開發(fā)；在2016年度全國山洪災害防治項目建設任務中，明確提出在18個省開展山洪災害防治示范縣建設，鼓勵各地進行探索。在各地選擇代表性較強、地方有積極性、基礎條件較好的縣進行示范縣建設，中國水科院減災中心在與各地交流基礎上，通過篩選，確定了河南省欒川縣作為減災中心的野外試驗基地，并與河南省欒川縣簽訂了合作協(xié)議，共同建設“全國山洪災害防治試驗示范基地”。
欒川縣位于河南省西南部，地跨黃河流域、長江流域，屬于半濕潤和半干旱地區(qū)，欒川縣總面積2478平方千米。欒川縣因其獨特的地理位置和優(yōu)越的自然環(huán)境被評為全國生態(tài)建設示范縣，也是洛陽市重點規(guī)劃建設的衛(wèi)星城市。但是，欒川縣地理和氣候條件復雜，山洪災害頻發(fā)，對人民生命財產安全構成了嚴重威脅，制約了社會經濟可持續(xù)發(fā)展。2010年7月24日,欒川縣普降大到暴雨，其中陶灣、欒川、廟子24日雨量分別為149.4，147.8，100.1mm (欒川站23至24日降水量超過200mm)，造成68人死亡，21人失蹤，直接經濟損失約19.8億。
2018年初，為進一步開展山洪災害防治關鍵技術的研究與應用，威德薩公司與水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心（以下簡稱“水利部減災中心”）達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，約定在欒川縣共同建立“全國山洪災害防治試驗示范基地”，開展新一代高精度全極化X波段天氣雷達技術在國家山地防洪重大項目測試基地的應用工作。之后的兩年里，威德薩公司在欒川縣積極參與項目建設，迅速將X波段測雨雷達技術在各個有關山洪災害防治的項目基地展開深度應用。
QX-60全極化（四偏振），X波段，固態(tài)，調頻連續(xù)波天氣雷達系統(tǒng)是威德薩首個氣象雷達產品系列, 用于降水監(jiān)測的高空間分辨率（最高可達15米）、四極化（全極化）、X波段、固態(tài)、調頻連續(xù)波(FMCW)天氣雷達系統(tǒng)。它突出了目前市場上產品一系列重要的技術創(chuàng)新。獨特的多普勒濾波技術，使我們能夠從每個雷達像素的天氣信號中分離出地面雜波。通過這種做法，我們能夠保留所有地面雜波影響的像素，而不是刪除它們。其特有的調頻連續(xù)波(FMCW)結構具有低傳輸功率的高靈敏度，使固態(tài)放大器成為該系統(tǒng)的首選技術解決方案對于市場現(xiàn)有產品功能上擁有一系列重大技術創(chuàng)新:
調頻連續(xù)波
獨特的調頻連續(xù)波波形技術可以在低發(fā)射功率下達到高靈敏度,使得它成為固態(tài)功率放大器的首選。調頻連續(xù)波技術使用雙天線,一個用于發(fā)送一個用于接收，可以達到收發(fā)同步。
全極化（四偏振）
QX-60具有全極化模式作為標準模式。就像多普勒雷達比單極化雷達捕捉更多的信息一樣,全極化雷達可以比多普勒雷達捕捉更多的信息
收發(fā)分置操作
QX-60可以作為一個雷達單元單體部署,或作為雷達網的一部分(QX-60 +)。對于后一種情況,開發(fā)了獨有技術,實現(xiàn)雙基地雷達收發(fā)分置操作；通過開發(fā)的基于多X波段雷達系統(tǒng)的增強雷達合成圖像，將多臺雷達進行組網，可以輕松糾正X波段衰減。
數據處理器
QX-60使用全新的數據處理機,在GPU/CUDA電路上采用擁有多年經驗的實時多通道SAR信號處理；它的獨到之處在于3D體積數據分段的雜波和干擾過濾、水汽現(xiàn)象分類功能,雨場降雨率的不確定性從40%下降到15%,通過 HCA（水汽現(xiàn)象分類算法）可以更好地完成對水汽凝結體類型的初步定量估計判定，對于水的不同相態(tài)探測如凍雨，冰雹，雨夾雪等混合相態(tài)和識別帶電云團,沙塵暴和火山灰燼。
并且針對山洪災害突發(fā)性強的特點和延長預見期的需求，研發(fā)了基于X波段雙偏振測雨雷達的高精度降雨反演算法和臨近降雨預報算法，系統(tǒng)集成了氣象雷達高精度降雨面雨量，網格融合降水量產品和降雨臨近預報產品；
一、項目內容：
（1）欒川縣2018山洪災害防治示范縣建設項目
由威德薩公司提供X波段的QX60測雨雷達設備，在全國山洪災害防治試驗示范基地進行安裝和調試工作，由水利部減災中心根據全國山洪災害防治建設新需求與威德薩公司共同開展X波段測雨雷達技術在山洪災害監(jiān)測預警中應用研究推廣工作；共同研究測雨雷達軟件的數據定標、參數校正、數據解譯、科學研究和示范應用等工作。
圖1 河南省欒川縣山洪災害防治試驗示范基地
（2）全國山洪災害防治試點基地測雨雷達業(yè)務化運行測試和結果檢驗項目
利用2018年欒川縣山洪災害防治試驗示范基地的測雨雷達、雨量站、流量計、水位計等設備的水文氣象監(jiān)測成果，開展測雨雷達設備參數校正、多源數據對比分析、數據解譯、數據整編等工作，實現(xiàn)衛(wèi)星、雷達、地面站點等氣象水文全要素數據的對比分析和驗證工作；并完成全國山洪災害防治實驗基地的測雨雷達參數定標及測試運行、數據觀測采集工作。
圖2 山洪災害防治示范縣建設項目中建成的雷達站（外景）
二、項目成果
（1）欒川縣2018山洪災害防治示范縣建設項目
威德薩公司在規(guī)定時限內完成了數據處理傳輸軟件和山洪災害面雨量展示分析系統(tǒng)軟件的開發(fā)，并在項目地區(qū)充分調研、分析并收集資料信息的基礎上，利用2018年欒川縣山洪災害試驗示范基地的測雨雷達、雨量站、流量計、水位計等設備輔以新開發(fā)的數據處理和分析系統(tǒng)軟件對欒川縣的水文氣象進行監(jiān)測，順利采集了欒川縣境內雨量數據，并完成了的數據對比分析和驗證工作。同時完成了測雨雷達參數定標及測試運行工作以及欒川縣山洪災害防治示范縣的的所有建設工作。
（2）全國山洪災害防治試點基地測雨雷達業(yè)務化運行測試和結果檢驗項目
利用2018年欒川縣山洪災害試驗示范基地的測雨雷達、雨量站、流量計、水位計等設備的水文氣象監(jiān)測成果，按項目計劃逐步開展測雨雷達設備檢測、參數校正、運行測試、觀測采集、多元數據對比分析、數據解譯、數據整編等工作。實現(xiàn)了衛(wèi)星、雷達、地面站點等氣象水文全要素數據的對比分析和驗證工作。
在2015-2019年汛期，發(fā)布預警信息582期，中央電視臺播出135期，預警命中率由28%逐年上升至45%。為地方山洪災害防治決策提供了科學的依據。綜上所述，2019年威德薩公司在上述山洪災害防治項目中取得的系統(tǒng)技術成果，可以推廣全國各地極端天氣監(jiān)測、洪水風險分析、水資源管理、城市洪水風險評估等類似項目，這項山洪災害防治的重大技術成果具有國內行業(yè)先導和示范作用，預估算，取得經濟社會總額達數百億元以上。通過本項目的試驗研究及現(xiàn)場應用證明，威德薩公司為承擔全國山洪災害防治項目系統(tǒng)技術應用及水文現(xiàn)代化建設奠定了堅實基礎。
威德薩公司堅信，凝心聚力，搶抓機遇，加速推進X波段氣象雷達系統(tǒng)技術成果產業(yè)化，搶占國內山洪災害防治高端技術領域高地；同時，朝著天空地三維空間一體化水文監(jiān)測產業(yè)方向發(fā)展。堅持供給側結構性改革定力，發(fā)揮威德薩公司綜合技術優(yōu)勢，加速提高威德薩高端技術產品產業(yè)化建設和發(fā)展的總效能，為馬鞍山市“智造名城”智能制造裝備產業(yè)高質量發(fā)展做出應有貢獻。
2020年6月30日