[發(fā)明專利]一種三維云場診斷方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910380697.2
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110031915B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周毓荃;蔡淼;劉建朝;唐雅慧;胡志晉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國氣象科學(xué)研究院
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02;G01W1/10;G06F17/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種三維云場診斷方法，其特征在于，包括：

獲取大氣再分析資料，所述大氣再分析資料包括三維分布的大氣溫度場和大氣濕度場，以及位勢高度場；

構(gòu)建用于描述三維云場的三維坐標(biāo)系，在所述三維坐標(biāo)系中設(shè)定虛擬格點集；

將平面坐標(biāo)位置相同的虛擬格點歸類為一組，每一組的虛擬格點按照海拔遞增順序構(gòu)成虛擬格點序列；

獲取所述虛擬格點序列對應(yīng)的目標(biāo)虛擬格點序列，所述目標(biāo)虛擬格點序列中的目標(biāo)虛擬格點的位勢高度高于地表位勢高度；

根據(jù)所述大氣溫度場和大氣濕度場獲取所述目標(biāo)虛擬格點序列對應(yīng)的目標(biāo)云垂直結(jié)構(gòu)；其中，所述根據(jù)所述大氣溫度場和大氣濕度場獲取所述目標(biāo)虛擬格點序列對應(yīng)的目標(biāo)云垂直結(jié)構(gòu)，包括根據(jù)所述大氣溫度場和大氣濕度場判斷所述目標(biāo)虛擬格點序列中每個目標(biāo)虛擬格點的是否有云；根據(jù)對每個目標(biāo)虛擬格點的判斷結(jié)果得到目標(biāo)云垂直結(jié)構(gòu)；

根據(jù)各組對應(yīng)的目標(biāo)虛擬格點序列對應(yīng)的目標(biāo)云垂直結(jié)構(gòu)得到三維云場診斷結(jié)果；

所述根據(jù)所述大氣溫度場和大氣濕度場判斷所述目標(biāo)虛擬格點序列中每個目標(biāo)虛擬格點的是否有云，包括：

獲取云診斷映射表，所述云診斷映射表記錄有溫度與云濕度閾值的映射關(guān)系；所述云診斷映射表通過獲取云觀測樣本，基于所述云觀測樣本分析不同相對濕度閾值對云區(qū)診斷的TS評分測試，結(jié)合對云區(qū)預(yù)報的正確率、空報率和漏報率而得到；所述獲取云觀測樣本包括：在使用Cloudsat衛(wèi)星進行云觀測的基礎(chǔ)上，在統(tǒng)計出的云區(qū)樣本中加入Calipso衛(wèi)星的云區(qū)樣本，基于Cloudsat衛(wèi)星和Calipso衛(wèi)星進行聯(lián)合觀測構(gòu)建云觀測樣本；

根據(jù)所述大氣溫度場得到所述目標(biāo)虛擬格點所對應(yīng)的目標(biāo)溫度；

根據(jù)所述云診斷映射表和所述目標(biāo)溫度得到目標(biāo)濕度閾值；

根據(jù)所述大氣濕度場得到所述目標(biāo)虛擬格點所對應(yīng)的目標(biāo)濕度；

若所述目標(biāo)濕度大于所述目標(biāo)濕度閾值，則判定所述目標(biāo)虛擬格點的有云；

若所述目標(biāo)濕度不大于所述目標(biāo)濕度閾值，則判定所述目標(biāo)虛擬格點的無云。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

基于所述三維云場診斷結(jié)果，分析某個虛擬格點序列對應(yīng)的云頂高度，包括：

根據(jù)所述三維云場診斷結(jié)果依次判斷所述虛擬格點序列中各個虛擬格點對應(yīng)位置是否有云；

將對應(yīng)位置有云的海拔最高的虛擬格點的海拔高度作為云頂高度；

或，

基于所述三維云場診斷結(jié)果，分析某虛擬格點序列對應(yīng)的云底高度，包括：

根據(jù)所述三維云場診斷結(jié)果依次判斷所述虛擬格點序列中各個虛擬格點對應(yīng)位置是否有云；

將對應(yīng)位置有云的海拔最低的虛擬格點的海拔高度作為云底高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

基于所述大氣溫度場和所述云頂高度得到對應(yīng)的云頂溫度；

或，

基于所述大氣溫度場和所述云底高度得到對應(yīng)的云底溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

若獲取到某個虛擬格點序列對應(yīng)的云底高度，則根據(jù)所述云底高度判斷云類型；

所述根據(jù)所述云底高度判斷云類型，包括：

若所述云底高度小于第一閾值，則所述云類型被判定低云；

若所述云底高度不小于第一閾值并且不大于第二閾值，則所述云類型被判定為中云；

若所述云底高度大于第二閾值，則所述云類型被判定為高云。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括：

若獲取到云類型，則根據(jù)所述云類型獲取對應(yīng)的云類別；

所述根據(jù)所述云類型獲取對應(yīng)的云類別，包括：

若所述云類型為中云或高云，則對應(yīng)的云類別被判定為層狀云；

若所述云類型為低云，則：

從所述虛擬格點序列中提取云格點，所述云格點滿足下述要求：基于所述三維云場診斷結(jié)果，所述云格點對應(yīng)位置有云；

根據(jù)各個云格點在所述虛擬格點序列中的位置，得到至少一個云格點序列，所述云格點序列中相鄰云格點在所述虛擬格點序列中的位置也是相鄰的；

對每個云格點序列進行分析，得到云格點序列對應(yīng)的云類別。