[發(fā)明專利]一種多變量頻域同化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210113614.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN114444024A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳少輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G06F17/16;G06F17/14
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• 代理人: 暫無信息

1.一種多變量頻域同化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：確定研究區(qū)域、同化窗口長度、校正向量及同化向量，準(zhǔn)備陸面過程模型及其驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)、觀測算子及其參數(shù)數(shù)據(jù)、同化向量的觀測產(chǎn)品；

步驟2：生成陸面過程模型的校正向量集合；

步驟3：利用校正向量集合向前積分陸面過程模型和觀測算子得到同化窗口內(nèi)各積分時(shí)刻校正向量的預(yù)報(bào)集合和同化向量的預(yù)報(bào)集合；

步驟4：利用校正向量的預(yù)報(bào)集合和同化向量的預(yù)報(bào)集合借助同化向量的觀測產(chǎn)品在頻率域?qū)崿F(xiàn)校正向量的同化；

步驟5：基于同化過的校正向量，按照步驟2-步驟4執(zhí)行后續(xù)時(shí)刻的同化。

2.如權(quán)利要求1所述的一種多變量頻域同化方法，其特征在于，所述步驟2利用校正向量對(duì)應(yīng)同化時(shí)刻的歷史均值向量和歷史方差向量生成校正向量集合，具體步驟為：

步驟2011：產(chǎn)生N×M個(gè)在(0，1)上均勻分布的隨機(jī)變量u1_nm和u2_nm，1≤n≤N，1≤m≤M，其中，n，m表示隨機(jī)變量的下標(biāo)變量，N為校正向量的維數(shù)，M為校正向量集合的大小；

步驟2012：利用N×M個(gè)u1_nm和u2_nm產(chǎn)生N×M個(gè)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)變量U_nm，公式如下：

步驟2013：利用N×M個(gè)U_nm產(chǎn)生一個(gè)大小為M的服從N維正態(tài)分布的隨機(jī)校正向量集合{X_Nm}_1≤m≤M：

X_Nm＝[x_1m,…,x_Nm]'

x_1m＝U_1m×σ₁+μ₁,…,x_Nm＝U_Nm×σ_N+μ_N

式中，′表示向量或矩陣轉(zhuǎn)置，[μ₁,…,μ_N]′和[σ₁,…,σ_N]′分別為校正向量X_N＝[x₁,…,x_n,…,x_N]′對(duì)應(yīng)同化時(shí)刻的歷史均值向量和歷史方差向量。