[發明專利]時空點氣象數據確定方法、裝置、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110069286.9
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112765886A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 何琦敏;張克非;吳素芹;沈震;萬某峰;李龍江;王瑞;李懷展;富爾江
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;北星空間信息技術研究院（南京）有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G01W1/00
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 范宇皓

本發明適用于計算機技術領域，提供一種時空點氣象數據確定方法、裝置、計算機設備及存儲介質，所述方法包括獲取多個樣本時空點的采集氣象數據；首先擬合純時間域變異函數以及純空間域變異函數，并構建時空變異模型；根據改進的自適應遺傳算法確定最優時空變異函數模型，并求解多個樣本時空點的權重系數；根據多個樣本時空點的采集氣象數據及其權重系數求解任意時空點的氣象數據。本發明提供的時空點氣象數據確定方法，一方面，構建出考慮了時空關聯性的時空變異函數模型，模型準確率更高，另一方面，通過改進的自適應遺傳算法優化時空變異函數模型中的參數，解決了參數過多難以解算、解算出的模型準確度差的技術問題，提高了解算效率以及準確度。

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種時空點氣象數據確定方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

高時空分辨率的大氣資料是監測空間環境的重要信息源，同時也是研究氣候變化現象和極端天氣事件的關鍵要素。目前大多數的氣象站分布不均、觀測數據不連續，使得大氣產品的時空分辨率較低，難以全面并精細化捕捉大氣的快速變化過程。提高大氣產品的時空分辨率，解決時空數據的不連續、不均勻問題，是研究天氣預報和氣候變化的關鍵內容。

為解決上述問題，許多研究人員建立了一些時空插值模型。然而，目前大多數時空插值方法主要基于參數的長期趨勢，對于短期的趨勢變化，即精細的大氣參數時空插值較少。時空克里金是一種同時兼顧時間和空間相關性的高精度插值模型，該方法在降雨量、地形分析和水質監測等具有廣泛的運用。但由于該方法對時空變異函數建模過程中待求參數較多，采用常規的最小二乘模型收斂速度慢且模型準確率較低，影響了后續的對氣象數據的時空分析。

可見，在現有的利用不連續氣象數據求解連續氣象數據的算法中，傳統時空插值模型例如時空克里金模型還存在著模型收斂速度慢、模型準確率不高的技術問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種時空點氣象數據確定方法，旨在解決現有的利用不連續氣象數據求解連續氣象數據的算法中，傳統時空插值模型例如時空克里金模型還存在的模型收斂速度慢、模型準確率不高的技術問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種時空點氣象數據確定方法，所述方法包括：

獲取多個樣本時空點的采集氣象數據；

根據所述多個樣本時空點的采集氣象數據分別擬合純時間域變異函數以及純空間域變異函數；

根據所述純時間域變異函數以及純空間域變異函數構建含有多個可變參數的時空變異函數模型；

根據改進的自適應遺傳算法以及所述多個樣本時空點的采集氣象數據確定時空變異函數模型的最優參數數組，并確定最優時空變異函數模型；

根據最優時空變異函數模型求解多個樣本時空點的權重系數；

根據所述多個樣本時空點的采集氣象數據及其權重系數求解任意時空點的氣象數據。

本發明實施例的另一目的在于提供一種時空點氣象數據確定裝置，所述裝置包括：

樣本氣象數據獲取單元，用于獲取多個樣本時空點的采集氣象數據；

純時間域與空間域變異函數擬合單元，用于根據所述多個樣本時空點的采集氣象數據分別擬合純時間域變異函數函數以及純空間域變異函數；

時空變異函數模型構建單元，用于根據所述純時間域變異函數以及純空間域變異函數構建含有多個可變參數的時空變異函數模型；

最優時空變異函數模型確定單元，用于根據改進的自適應遺傳算法以及所述多個樣本時空點的采集氣象數據確定時空變異函數模型的最優參數數組，并確定最優時空變異函數模型；

權重系數確定單元，用于根據最優時空變異函數模型求解多個樣本時空點的權重系數；