[發明專利]氣象雷達回波圖預測方法、裝置、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202010026236.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111242372A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 周康明;孟云龍
• 申請（專利權）人: 上海眼控科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃麗霞

本申請涉及一種氣象雷達回波圖預測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。所述氣象雷達回波圖預測方法包括：獲取目標區域在多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖；根據所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖獲取連續動態信息，并根據目標歷史氣象雷達回波圖獲取內容信息；將所述連續動態信息和所述內容信息進行融合，并將融合后的信息輸入至生成網絡，獲取所述目標區域在多個連續預測時刻的預測氣象雷達回波圖；所述生成網絡是基于梯度懲罰的訓練方式訓練得到的。采用本方法能夠提升氣象雷達回波圖的預測準確度，提升基于氣象雷達回波圖的強天氣臨近預報的準確度，提升生成網絡的訓練速度及模型穩定性。

技術領域

本發明涉及氣象雷達技術領域，特別是涉及一種氣象雷達回波圖預測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

氣象雷達回波，是由雷達發射、經大氣及其懸浮物散射而返回的被雷達天線所接收的電磁波。由這些電磁波轉換的信號所對應的圖像稱為氣象雷達回波圖。分析氣象雷達回波圖，可及時發現臺風、雷暴、暴雨、冰雹、龍卷風等災害性天氣的強度、位置及其移動變化情況。

傳統技術中，采用持續性預報法或交叉相關法預報雷暴體的演變和運動。持續性預報法中，假設所有氣象雷達回波的大小和強度在預報期間內保持不變，且以固定速度平移；交叉相關法是選取連續兩個時刻的氣象雷達回波圖，將圖像區域劃分為32×32像素的圖像子集，采用交叉相關法計算兩幅圖像的最佳匹配區域，根據前后圖像匹配區域的位置和時間間隔，確定出每個圖像子集的移動矢量，根據圖像移動矢量集，利用后向軌跡方法對圖像作短時外推預測。

但是，上述持續性預報法和交叉相關法，均存在風暴體識別的準確度低的情況，使得強天氣臨近預報的準確度降低。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提升基于氣象雷達回波圖的強天氣臨近預報的準確度的氣象雷達回波圖預測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

第一方面，本申請實施例提供了一種氣象雷達回波圖預測方法，所述氣象雷達回波圖預測方法包括：

獲取目標區域在多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖；

根據所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖獲取連續動態信息，并根據目標歷史氣象雷達回波圖獲取內容信息；

將所述連續動態信息和所述內容信息進行融合，并將融合后的信息輸入至生成網絡，獲取所述目標區域在多個連續預測時刻的預測氣象雷達回波圖；所述生成網絡是基于梯度懲罰的訓練方式訓練得到的。

在其中一個實施例中，所述根據所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖獲取連續動態信息，包括：

將所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖輸入至多層卷積遞歸神經網絡中，得到所述連續動態信息。

在其中一個實施例中，所述根據目標歷史氣象雷達回波圖獲取內容信息，包括：

從所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖中確定目標歷史氣象雷達回波圖；所述目標歷史氣象雷達回波圖對應的時刻與當前時刻的時間間隔最?。?/p>

將所述目標歷史氣象雷達回波圖輸入至內容提取卷積神經網絡中，得到所述目標歷史氣象雷達回波圖的內容信息。

在其中一個實施例中，所述根據所述多個連續歷史時刻的歷史氣象雷達回波圖獲取連續動態信息，并根據目標歷史氣象雷達回波圖獲取內容信息之前，還包括：

根據預設尺寸對各所述歷史氣象雷達回波圖分別進行裁剪。

在其中一個實施例中，所述將所述連續動態信息和所述內容信息進行融合，包括：

將所述連續動態信息和所述內容信息輸入至融合卷積神經網絡中，得到融合后的信息。