[發明專利]基于雙地基云圖的云團高度測量方法

有效

• 申請號: 201410802477.1
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105783861B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 丁宇宇;周海;陳梅;朱想;程序;陳志寶;崔方;丁煌;王知嘉;曹瀟;譚志萍;周強;于炳霞
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于雙地基云圖的云團高度測量方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟A、確定雙成像儀之間的相對距離和相對方向，所述雙成像儀包括成像儀1和成像儀2；

步驟B、識別雙成像儀云圖中的相同云團，并提取相同云團的位置信息；

所述雙成像儀云圖包括云圖1和云圖2，所述位置信息包括該相同云團相對雙成像儀的天頂角θ₁、θ₂和方位角φ₁、φ₂；

步驟C、基于位置信息確定云團高度，包括：

步驟C1、確定雙成像儀之間的實際相對距離L和雙成像儀之間的連線相對于緯線的夾角γ；

步驟C2、判斷雙成像儀的相對方向是否為正東正西方向，若不是，則執行步驟C3；否則，執行步驟C4；

步驟C3、計算修正坐標系后相同云團相對于雙成像儀的方位角φ′₁、φ′₂；

步驟C4、計算云團高度H。

2.如權利要求1所述的云團高度測量方法，其特征在于，在進行步驟A前，先根據雙成像儀觀測范圍、觀測視線、放置位置的要求進行雙成像儀選址。

3.如權利要求1或2所述的云團高度測量方法，其特征在于，步驟A中，

所述雙成像儀的相對距離在當地積云平均云底高度±30％的區間內選擇，若無當地積云平均云底高度數據，則在1.5～2.5km區間內選擇；

所述雙成像儀的排布方向根據當地盛行風向進行選擇。

4.如權利要求1或2所述的云團高度測量方法，其特征在于，步驟B中，所述識別相同云團的方法如下：

步驟B1、對云圖1和云圖2中各單體云團進行唯一性編號和子圖像截取；

步驟B2、確定云圖1和云圖2中各單體云團子圖像的相似性指數；

步驟B3、根據子圖像的相似性指數，選擇雙成像儀云圖中的相同云團；

步驟B4、提取相同云團質心的位置信息。

5.如權利要求4所述的云團高度測量方法，其特征在于，步驟B1中，將各單體云團按照從上至下、從左至右的順序進行唯一性編號；遍歷各單體云團的邊界像素點，提取各單體云團的左、右、上、下邊界坐標x_min、x_max、y_min、y_max進行子圖像截取，截取后的子圖像區域為：

{(x,y)|x∈[x_min,x_max],y∈[y_min,y_max]}

6.如權利要求4所述的云團高度測量方法，其特征在于，步驟B2中，將各單體云團的子圖像縮小至預設大小后轉換為灰度圖像，通過感知哈希算法計算子圖像的哈希值，再利用漢明距離函數計算云圖1中任一單體云團子圖像與云圖2中任一單體云團子圖像之間的漢明距離，該漢明距離即為判斷兩個子圖像是否為相同云團的相似性指數。

7.如權利要求4所述的云團高度測量方法，其特征在于，步驟B3中，所述相同云團的判斷方法如下：

當兩個子圖像的相似性指數大于預設閥值時，則兩個單體云團為不同云團，刪除該相似性指數；

當兩個子圖像的相似性指數小于預設閥值時，則兩個單體云團相匹配；

為了保證云團匹配的唯一性，當一個云圖中的某一單體云團與另一云圖中的多個單體云團相匹配時，則取相似性指數最小的兩個單體云團作為相同云團。