Diskussion:Lineares Depolarisationsverhältnis

Jetzt ist der Artikel überwiegend sachlich falsch dargestellt

Wenigstens ist als positiv anzumerken, dass die Kategorie Radar entfernt wurde. Mit dieser Änderung hat der Artikel mit Wetterradar nichts mehr zu tun. Eine lineare Depolarisation wird bei einem Radargerät prinzipiell aus den Messergebnissen bestimmt:

$\mathrm {LDR} =10\log \left({\frac {Z_{HV}}{Z_{HH}}}\right)=10\log \left(Z_{HV}\right)-10\log \left(Z_{HH}\right)$

mit $Z_{HV}$ als kreuzpolarisiert empfangener Anteil des Echosignals einer range-cell

$Z_{HH}$ als co-polarisiert empfangener Anteil des Echosignals einer range-cell.

Wenn eine Formel als allgemeiner bezeichnet ist, wie sieht dann die spezielle aus? Unter einer (roter Link!) Amplitudenmatrix kann sich kein Enzyklopädieleser was vorstellen (es sei denn, er bräuchte diese Enzyklopädie nicht). Die (hier zwanghafte) Verwendung von Stokes-Parametern ist beim Wetterradar einfach nicht üblich. Das LDR wird gemessen und mit anderen tabellarisch vorliegenden Werten verglichen. Dazu braucht man nicht per Stokes analysieren, wie der Wert zustande kam. Man kann nicht alles aus der Optik kritiklos auf die Hochfrequenz anwenden. Alle Quellen, die für Stokes-Parameter im Bezug auf LDR Aussagen treffen, sprechen über Licht und Laser, nicht über den überwiegend genutzten Hochfrequenzbereich. In der ersten unter Literatur angegebenen Quelle mag der Bereich vielleicht gerade ausgeblendet sein, aber für das CDR ist doch die Formel als Verhältnis zweier empfangener und gemessener Signale angegeben. Die zweite Quelle redet schon im Titel von Reflexion von Licht an nicht-sphärischen Teilchen: Damit sind vielleicht Aschewolken gemeint, aber kein Niederschlagsradar.
Das ist jetzt also der nächste Artikel, der jetzt aus meiner Beobachtungsliste entfernt wird. Es hat keinen Sinn mit jemandem zu diskutieren, der keine Ahnung von Radar hat, aber jedes Fremdwort anders definieren will, als in der Radarliteratur allgemein üblich ist (und obendrein gegenüber Anderen derart überheblich auftritt, wie in der Diskussion:Depolarisation (Wellenausbreitung) nachzulesen ist). --Christian Wolff 22:28, 24. Jul. 2010 (CEST)

Kenn ich nicht, gibt es nicht. Dafür, dass die Verwendung von Stokes-Parametern "beim Wetterradar einfach nicht üblich" ist, sind 205 Google-Treffer für ("weather radar" "stokes parameter"|"stokes vector") doch etwas viele. – Rainald62 16:53, 25. Jul. 2010 (CEST) P.S.: Es könnte natürlich sein, dass die Mehrzahl davon lediglich Stellen sind, an denen c.w. behauptet, dass diese Kombination absolut unüblich ist ;-)

Wenn man schon Google zur Wahrheitsfindung heranziehen muss, dann sollte auch eine Gegenprobe gemacht werden: Das heißt, welche Position in der Google-Rangfolge nehmen diese 205 Treffer ein? (Dazu vielleicht die folgenden Keywords "weather radar" "Linear depolarisation ratio" verwenden.) Folgende Literatur der ersten Seite unterstützt (zu der dann eine Seitenzahl angegeben wird), wenn überhaupt eine Definition für das LDR gegeben wird, jedoch mehr die vorherige Version des Artikels:

1. (außer Wertung, definiert leider nicht das LDR, sagt nur, dass es sowas gibt)
2. [1] (seite 278) (kein Ergebnis für Stokes in dem Buch gefunden).
3. [2] (seite 404) (kein Ergebnis für Stokes in dem Atikel gefunden)
4. Weather Radar: Principles and Advanced Applications (Physics of Earth and Space Environments) (seite 138) (0 results for Stokes)
5. [3] (Es wurden keine mit Ihrer Suchanfrage - stokes site:ieeexplore.ieee.org/iel5/2220/4689470/04689498.pdf - übereinstimmenden Dokumente gefunden.)
6. (außer Wertung, definiert leider nicht das LDR :[4]) (Dokument wurde nach "Stokes" durchsucht: keine Treffer)
7. (außer Wertung, definiert leider nicht das LDR [5])
8. [6] (seite 2) (Dokument wurde nach "Stokes" durchsucht: keine Treffer)
9. [7] (identischer Text wie Quelle Nr. 3)

diese Liste könnte ich noch weiter führen, aber mich interessierte nur noch, ab welcher Position werden Stokes-Parameter das erste Mal erwähnt: Jedoch - ab Seite 6 habe ich aufgegeben. Ich habe jedes Dokument, welches frei zugänglich war, nach "LDR =" und nach "Stokes" durchsucht (für Dokumente der IEEE gibt es ein paar Google-Tricks, um sich einen Kauf des Dokumentes zu ersparen) ausschließlich alle Dokumente bis Suchseite 6, die eine Formel oder eine Definition für LDR anboten, gaben das Verhältnis von Z_VH/Z_H oder Z_VH/Z_HH an. keines erwähnte "stokes" oder gab ein LDR aus vier Parametern an.

Soweit also zu dem, was üblich ist. Ich muss sagen, die Arbeit war nicht umsonst: ich konnte meine Offline-Bibliothek um einige interessante Dokumente erweitern. Doch ich denke, das wird hier in dem Artikel keine Konsequenzen zeigen. Dafür, dass diese neue Version als wesentliche Verbesserung des alten Textes eines unfähigen Autors (Zitat: „Wieder so ein ohne rechtes Verstehen geschriebener Artikel.“ Source) angepriesen wird, wurden zu viele Sätze und Zahlenangaben von der Vorversion einfach abgeschrieben und nur leicht umformuliert. Die neu angegeben Formel ist vielleicht was für Theoretiker, aber niemals was für Praktiker und der Einzelnachweis für die Zahlenangaben fehlt. --Christian Wolff 18:26, 25. Jul. 2010 (CEST)

Ich wollte mir wenigstens auch mal die 205 Google-Treffer für die Stokes-Parameter ansehen: Da muss Google wohl falsch programmiert sein: auf der ersten Seite nennt er zwar noch die 205 Treffer, aber anzeigen kann er nur bis Seite 8 und nennt dort nur noch die Anzahl von 78 Treffer.--Christian Wolff 19:43, 25. Jul. 2010 (CEST)

Von diesen 78 Treffern bleiben 23 sichtbare bei Google-Books übrig.

Gegenprobe mit deinem Such-String: 57 sichtbare Ergebnisse bei Google, 9 bei Google-Books.

Vielleicht solltest Du doch noch lernen, mit Matrizen umzugehen. – Rainald62 20:44, 25. Jul. 2010 (CEST)

Du solltest vielleicht lernen, mit Mitmenschen umzugehen und sie nicht bei jeder passenden und unpassenden Gelegenheit zu beleidigen. Die Zahlenspielereien bei Google sagen nichts aus. Sie können auch ein Beweis für einen stark verbreiteten Irrglauben sein.

Der Lemmaname suggeriert, dass es hier möglicherweise um Linear Depolarisation Ratio geht, und nicht um Stokes-Parameter. Aber mir ist das egal! Das Lemma ist mit dieser Formel definitiv falsch erklärt - jeder Meteorologiestudent wird das bestätigen. (Allerdings: deren weltweit führender Lehrmeister, Professor Dotzek bzw. seine Veröffentlichungen wurden von dir ja als Autoritätsbeweis schon abgelehnt bzw. sinngemäß als Unfug bezeichnet: [8])

Wenn man übrigends den Suchstring "weather radar","stokes parameter"|"stokes vector","linear depolarization ratio" eingibt, bleiben übersichtliche 21 Dokumente übrig. Und die kann man sich ja mal zu Gemüte führen... --Christian Wolff 21:30, 25. Jul. 2010 (CEST)

Ergebnis:

• 8 Dokumente geben keine Definition
• 7 Dokumente sind nicht kostenlos verfügbar
• 3 Dokumente Error (404) Not Found
• 2 Dokumente sind identisch: Bringi et al.

Das Buch Polarimetric Doppler weather radar: principles and applications von Bringi und Chandrasekar wird bei Google-Books als Vorschau gezeigt, jedoch die Seite mit der Definition "LDR=" ist in der Vorschau nicht enthalten. Dafür wird aber auf Seite 112 das CDR= als Verhältnis zweier Messgrößen gezeigt (und nicht als Matrix!), was vermuten lässt, dass das LDR ebenfalls als Verhältnis zweier Messgrößen dargestellt wird.

Nur in einem einzigen Dokument der Uni Köln wurde eine Formel in der Form "LDR=" gefunden (Formel 6) auf Seite 7. Und die lautet:

$\mathrm {LDR} \equiv {\frac {Z_{cx}}{Z_{co}}}$

--Christian Wolff 22:41, 25. Jul. 2010 (CEST)

Dass Du Schwierigkeiten hast, dein(!) Lemma in einschlägiger Fachliteratur zu finden – vllt erinnerst Du dich, dass ich vorgeschlagen habe, die Polarimetrie unter Polarimetrie zu behandeln – suggeriert, dass hier möglicherweise Du an einem (wenig verbreiteten) Irrglauben festhältst. Such doch mal in Büchern nach "weather radar","matrix". – Rainald62 00:26, 26. Jul. 2010 (CEST)

Spielt es eine Rolle, ob Lineares Depolarisationsverhältnis (LDR) in Polarimetrie falsch dargestellt ist, oder im eigenen Lemma? Wer wissen will, was Matrix ist, kann nach Matrix suchen.

Ich habe keine Schwierigkeiten, das Lemma (nicht meins!) in einschlägiger Fachliteratur zu finden, sondern nur Schwierigkeiten, die von dir propagierte Formel zu finden. Für deine Formel für LDR gibt es keine Quelle im Zusammenhang mit Wetterradar und Linearem Depolarisationsverhältnis. Im Gegensatz zu den vielen Quellen, welche direkt auf

$\mathrm {LDR} =10\log \left({\frac {Z_{HV}}{Z_{HH}}}\right)$

für vollständig horizontal polarisiert sendende Radargeräte verweisen.

Ich habe deswegen die Vorlage:Belege fehlen in den Artikel eingefügt. --Christian Wolff 08:21, 26. Jul. 2010 (CEST)

Gut: Beleg formal akzeptiert. Nur vielleicht sollte man im Mishenko mal weiterlesen:

Die Stokes-vektoren werden in diesem Buch nur als Ausgangssituation für die Herleitung der Formel (5) auf der Seite 402 verwendet. Und am Ende der Herleitung wird als Abschluss festgestellt:

„The linear depolarisation ratio $\delta (R)$ can now be epressed from the ratio of the polarized lidar equations as

$\delta (R)={\frac {P_{\bot }(R)}{P_{\parallel }(R)}}$, (5)

whitch is reduced simply to the ratio of the backscattering coeffizients.“

Ich enthalte mich weiteren Kommentars. Mit freundlichen Grüßen: --Christian Wolff 13:07, 26. Jul. 2010 (CEST)

Weiterlesen und verstehen. Deine HV/HH-Formel unterscheidet sich inhaltlich von Formel (5), indem die Polarisationsrichtungen explizit festgelegt sind. Diese Definition ist in meiner Version des Artikels auch enthalten, allerdings nur in Textform. Die als allgemeiner bezeichnete, symmetrische, als Formel angegebene Definition unterscheidet sich dagegen inhaltlich nicht von obiger Formel (5) (wie auch, ist ja auseinander hergeleitet). Der formale Unterschied ist, dass die Formel im Artikel mit Komponenten bezüglich eines zwar unbestimmten, aber festen Koordinatensystems arbeitet, während Formel (5) die unbestimmten Polarisationsrichtungen ohne Bezug auf Raumrichtungen als parallel und senkrecht bezeichnet. Ich habe nichts dagegen, Formel (5) zu verwenden.

Im gleichen Werk wird übrigens als LDR-Nachweisgrenze für ein gut gebautes Regenradar −35 statt −40 dB angegeben. Was sagt der Praktiker dazu? – Rainald62 13:46, 26. Jul. 2010 (CEST)

So langsam kommt mir das sehr suspect vor: Zu jeder Formel gehört erklärender Text: zu der HV/HH-Formel wurde von vornherein gesagt, dass diese für horizontal sendende Wetterradargeräte gilt (und das ist aus gutem Grund die überwältigende Mehrheit). Das musst du zur Kenntnis genommen haben, da du dich genau darüber mindestens 2 Scrollseiten in der Diskussion:Depolarisation (Wellenausbreitung) ausgelassen hast, bei welcher du genüsslich einen Flüchtigkeitsfehler (VH/VV) von mir polemisch ausgenutzt hast, bei welchem ich mit „Bruch umkehren“ orthogonal/parallel als Umkehrung zu CDR meinte, aber im Zusammenhang mit „anders polarisiert“ geschrieben habe. Weiterhin ist es nicht meine Formel, sondern eine Formel welche in vieler Literatur zu polarimetrischen Wetterradar exakt so verwendet wird.

Aber wahrscheinlich gehört das zu der Strategie „Widerspruch um jeden Preis“ und wenn es nur in der Behauptung gipfelt: eine isotrop strahlende Bezugsantenne gibt es nicht einmal als theoretisches Modell, ein isotroper Kugelstrahler sei etwas ganz anderes (dort).

Ich denke mal, es wäre sehr viel einfacher zu einer gemeinsam zu tragenden Lösung zu kommen, wenn du einfach nur auf das überhebliche „erst verstehen, dann schreiben“ verzichten könntest, was du überall als running gag verwendest, um deine Disskussionspartner zu erniedrigen. Solch eine Formulierung kann sehr schnell auf den Anwender zurückschlagen, wie du jetzt wohl bemerken kannst.

Dass sich ehemals als limit angegebenen -35dB aus dem Ende des vorigen Jahrhunderts auf jetzt -40dB verbessert haben, ist wohl Ausdruck des technischen Fortschritts. Die -40dB beziehen sich auf ein Forschungsradar (Poldirad beim DLR) an dem Prof. Dotzek wirkte und müssen noch nicht unbedingt durch jedes Radar erreicht werden. Sie wurden jedoch durch Prof. Dotzek genannt und veröffentlicht und ich sehe keinen Grund, weshalb ich einem Spezialisten (der mir noch dazu gut bekannt ist, da er in einem Seminar im Jahre 2002 bei R.Doviak/D.Zrnic -NOAA/NSSL, University of Oklahoma Norman- eine Bank neben mir gesessen hat) nicht trauen sollte. --Christian Wolff 15:36, 26. Jul. 2010 (CEST)

Was erregst Du dich über meine harmlose Frage zur Messgrenze? Ich habe weder diesen noch jenen Wert angezweifelt, noch halte ich einen 5-dB-Unterschied für weltbewegend.

Falls dich der technische und wissenschaftliche Fortschritt auf deinem Gebiet interessiert, such doch mal nach "radar" "full-stokes" "polarimetry".

Danach können wir nochmal überlegen, ob es sinnvoll ist, neben einem zukünftigen Artikel zur Polarimetrie im Allgemeinen und dem Artikel Polarimetrisches Radar zusätzlich noch zu polarimetrischen Größen, die auch mit Radar zu tun haben, jeweils ein Artikelchen zu haben, das viele andere Anwendungen und die tieferen Zusammenhänge ausblendet. – Rainald62 22:17, 26. Jul. 2010 (CEST)

Qualitätsmängel

Alles in allem ist der Artikel ein zusammenhangloses patchwork geworden, für den sich die Wikipedia schämen sollte. Es sollte eigentlich ein Qualitätssicherungsbaustein gesetzt werden. Aber das werde ich mir verkneifen. Für interessierte Autoren nur ein paar Tipps:

1. wenn man ursprünglich eine falsche Formel verwendet und den Text drumherum auf diese Formel zuschneidet, dann reicht es nicht, nur die Formel zu korrigieren. Wenn die ursprüngliche Formel vielleicht symmetrisch war, so ist die jetzige das bestimmt nicht mehr. Trotzdem steht da noch als Beschreibung: „allgemein symmetrisch gehaltene Definition“
2. die Literaturangaben sollten wohl ursprünglich die alte Formel unterstützen, liegen jetzt aber daneben:
   1. Bringi et al: Google-Books zeigt diese Seiten nicht an. Ich habe mir das Buch in Papierform vorliegen und das empfohlene Kapitel 7 durchgearbeitet. Ich konnte aber keinen wesentlichen Zusammenhang mit dem Inhalt des Lemmas finden. (Im Gegenteil: auch hier wird die logarithmische Darstellung der Formel in der Form LDR=10log₁₀ (Z_pp/Z_qp) verwendet.) Stokes-Parameter können vielleicht darstellen, wie sich eine Depolarisation zusammensetzt, haben aber für den gemessenen Wert LDR keine Bedeutung mehr.
   2. zeigt noch auf die alte, in dem Lemma vormals falsch dargestellte Formel mit den Stokes-Parametern, die in dem Buch nur als Ausgangsbedingung für die Herleitung des Verhältnisses von kreuz- zu co-polarisiert empfangener Energie angenommen wurde.
3. eine mögliche, dem Lemmanamen angepasste und überschaubare Literaturangabe wäre Anthony Illingworth, Improved Precipitation Rates and Data Quality by Using Polarimetric Measurements. Seite 9
4. generell wird bei Radar (und bei LIDAR) mit Dezibel gearbeitet, da die Dynamik der Echosignale zwischen 90 und 100 dB liegt. Die dazugehörigen Faktoren (1.000.000.000 bis 10.000.000.000) wären einfach zu unhandlich. Ein Vermischen von linearen Faktoren mit Dezibelwerten ist unbedingt zu vermeiden! So sind die Zahlenangaben in der aktuellen Version zu bemängeln.

Warum in der Praxis ein zu messener Wert von bis zu -40dB maximal möglich ist, ist dem Autor der aktuellen Version möglicherweise nicht bekannt. Jedoch ist der gleiche Wert bei einer polarimetrisch völlig fehlangepassten Antenne als Dämpfung zu messen, was jeder Funkamateur bestätigen kann. Wenn eine Antenne beide Polarisationsebenen empfangen soll, müssen diese beiden Kanäle sorgfältig gegeneinander abgeschirmt werden. Da sind bei der Antenne konstruktiv Grenzen gesetzt und diese liegen derzeit bei dem Wert von bis zu -40dB. --Christian Wolff 15:01, 18. Aug. 2010 (CEST)

Den 'Text drumherum' habe ich umsortiert und ergänzt, sodass er nun besser verständlich ist. Danke für den Hinweis.

"Ich konnte aber keinen wesentlichen Zusammenhang mit dem Inhalt des Lemmas finden." – Das ist kein Mangel des Buches.

Die zitierte Stelle ist für die Definition schon passend, die in der dortigen Formel benutzten Größen stehen weiter oben im Buch definiert und müssen lediglich eingesetzt werden. Diesen 'Service' habe ich auf dein Drängen hin übernommen, damit aus der Praxis kommende Leser keine Verständnisprobleme haben. Wer es genauer wissen will, muss eh mehr als die angegebene Stelle lesen.

100 dB ist in der Signalamplitude 'lediglich' ein Faktor 100.000, aber darum geht es garnicht. Ein Verhältnis ist ein Verhältnis und nicht sein Logarithmus. Dass man Zahlenwerte für dieses Verhältnis in dB angibt ändert nichts an der Definition.

Der Autor der "-40dB" warst Du, damals völlig unpassend als Messwert verkauft, mit dem Skript eines von dir inzwischen zum Professor beförderten Tornado-Sammlers als Beleg. Ich hatte darauf hingewiesen, dass in Büchern eine höher liegende Nachweisgrenze angegeben ist, und diese auch so bezeichnet. Dass Du inzwischen offenbar verstanden hast, worum es bei diesem Wert geht, ehrt dich.

– Rainald62 16:44, 18. Aug. 2010 (CEST)

Das lineare Depolarisationsverhältnis ist und bleibt ein Messwert, der in Radar und Lidar verwendet wird und dessen Definition logarithmisch ist.

„100 dB ist in der Signalamplitude 'lediglich' ein Faktor 100.000“ das heißt 10¹⁰ seien also gleich 100.000 ? *LOL* :-) --Christian Wolff 17:06, 18. Aug. 2010 (CEST)

Die Hilfsmaßeinheit Bel:

…dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des Verhältnisses zweier gleichartiger Leistungs- bzw. Energiegrößen. _{Zitat aus dem Artikel Dezibel} Sie ist also speziell für Verhältnisse gedacht, deren Ausgangswerte ohnehin als Dezibelwert vorliegen und deshalb (wie paktisch!) nur noch subtrahiert statt dividiert werden müssen: ein unschätzbarer Vorteil zum Beispiel in einer Kette von Dämpfungs- oder Verstärkungsfaktoren (alle ein Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsleistungen: recommended Literature: Verstärkung (Physik))

Kleine Hilfe: wenn man vom Dezibel die letzte Stelle ignoriert (von wegens dem „Dezi“), kann der Rest direkt als Anzahl der Nullen hinter der eins verwendet werden! Es sind also 100 Dezibel = 10 Bel und entsprechen dem Faktor mit einer 1 gefolgt von 10 Nullen: 10.000.000.000 und niemals 100.000! --Christian Wolff 22:47, 18. Aug. 2010 (CEST)

Jeder blamiere sich, so gut er eben kann. – Rainald62 23:33, 18. Aug. 2010 (CEST)