[發明專利]尺度自適應的插值方法及尺度自適應的插值系統

在審

• 申請號: 201410356249.6
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104102845A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 朱亞杰;侯俊雄;梁賀明;朱奉勇
• 申請（專利權）人: 北京坤成科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京市邦道律師事務所 11437
• 代理人: 段君峰

1.一種尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

S1：獲取目標區域中已知數據點的氣象數據和空氣所含物濃度數據；

S2：對所述目標區域進行子區域劃分；

S3：根據每個子區域內數據點的空間分布特征分別確定對該子區域進行插值的空間尺度，并基于該空間尺度對所述子區域進行格網化；

S4：根據步驟S1獲得的氣象數據中的風向和風速數據，選取參與插值的已知數據點；

S5：對每個子區域內的經過步驟S3格網化后得到的格網點利用步驟S4選取的已知數據點的數據進行插值；

S6：將對各個子區域分別插值得到的結果進行融合。

2.根據權利要求1所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述步驟S2中采用空間聚類方法進行子區域劃分。

3.根據權利要求1所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述步驟S2中采用Voronoi圖劃分方法或三角網劃分方法進行子區域劃分。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述空間尺度是根據空間變程和/或所有已知點對距離的平均值和/或最小值和/或中值和/或已知數據點的空間密度來確定的。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述步驟S3中格網化包括矩形格網化、三角形格網化、正多邊形格網化以及不規則多邊形格網化。

6.根據權利要求1至3中任一項所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述步驟S5中插值的方法包括反距離加權法、方向加權法、方向距離加權法以及普通克里金插值法，還包括將氣象數據作為因子參與插值的因子克里金插值方法。

7.根據權利要求1或2所述的尺度自適應的插值方法，其特征在于，所述步驟S6中各個子區域插值結果的融合利用緩沖區分析和空間疊加的方法或利用對子區域之間的空隙區域進行再插值的方法。

8.一種尺度自適應的插值系統，包括數據獲取模塊(1)、子區域劃分模塊(2)、尺度自適應格網化模塊(3)、數據選取模塊(4)、插值計算模塊(5)、結果融合模塊(6)、可視化模塊(7)和展示模塊(8)；

所述數據獲取模塊(1)，用于獲取目標區域中帶有地理位置信息的已知數據點的氣象數據和空氣所含物濃度數據，并將數據傳輸至所述子區域劃分模塊(2)、所述尺度自適應格網化模塊(3)和所述數據選取模塊(4)；

所述子區域劃分模塊(2)，用于將所述目標區域劃分為大小不同的K個子區域，并將劃分結果傳輸至所述尺度自適應格網化模塊(3)和所述數據選取模塊(4)；

所述尺度自適應格網化模塊(3)，用于對所述子區域劃分模塊(2)得到的每個子區域，利用每個子區域內已知數據點的空間分布特征自動確定合適的空間尺度，并根據該尺度進行格網化，并將格網化結果傳輸至所述數據選取模塊(4)和所述插值計算模塊(5)；

所述數據選取模塊(4)，用于對所述子區域劃分模塊(2)對目標區域劃分后得到的每個子區域，結合所述數據獲取模塊(1)獲取的氣象數據和空氣所含物濃度數據以及所述尺度自適應格網化模塊(3)中確定的空間尺度選取參與插值的已知數據點，并將選取的已知數據點的數據傳輸至所述插值計算模塊(5)；

所述插值計算模塊(5)，利用所述數據選取模塊(4)得到的數據和所述尺度自適應格網化模塊(3)中確定的空間尺度對各個子區域進行插值，得到K個插值后的子區域，并將插值結果傳輸至所述結果融合模塊(6)；

所述結果融合模塊(6)，將所述插值計算模塊(5)得到的各個子區域的插值結果進行融合，得到整個目標區域的插值結果，并將所述插值結果傳輸至所述可視化模塊(7)；

所述可視化模塊(7)，將所述結果融合模塊(6)得到的整個目標區域的插值結果渲染為圖片、直方圖、折線圖、視頻、交互圖等形式或以數值形式進行可視化，并將可視化結果傳輸至所述展示模塊(8)；

所述展示模塊(8)，對所述可視化模塊(7)得到的可視化結果進行展示，展示形式包括網站、智能手機APP、智能平板APP、嵌入式程序。

9.根據權利要求8所述的尺度自適應的插值系統，其特征在于，該尺度自適應的插值系統還包括定位模塊(9)，用于獲取訪問終端的實時位置信息，并將實時位置信息傳輸給所述展示模塊(8)，所述展示模塊(8)根據實時位置信息展示當前位置的可視化結果。