[發(fā)明專利]基于觀測數(shù)據(jù)優(yōu)化的云量預(yù)報(bào)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211053853.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN115421219A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃艷;殷慈;李亞林;王紅帥;張洪群;黃鵬;石璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院;北京開陽空間科技有限公司
• 主分類號(hào): G01W1/10
• 分類號(hào): G01W1/10;G06F16/587;G06V10/75
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

1.一種基于觀測數(shù)據(jù)優(yōu)化的云量預(yù)報(bào)方法，包括：

基于全天空成像儀獲取云量觀測數(shù)據(jù)；

從氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中提取云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)，所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)表征基于數(shù)值預(yù)報(bào)模型及全球預(yù)報(bào)場數(shù)據(jù)獲取的用于氣象預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)，所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)表征所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中對(duì)云層形成有影響的因子的數(shù)據(jù)；

確定位于同一空間與同一時(shí)間的所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)的匹配程度；

在所述匹配程度滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，輸出分析結(jié)果；

根據(jù)所述分析結(jié)果，建立云量預(yù)報(bào)模型，所述云量預(yù)報(bào)模型包括參數(shù)，所述參數(shù)用于在所述云量預(yù)報(bào)模型中修正所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)；

將所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)輸入所述云量預(yù)報(bào)模型，輸出云量預(yù)報(bào)結(jié)果；

在所述預(yù)報(bào)結(jié)果未滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，對(duì)所述云量預(yù)報(bào)模型、所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)及所述參數(shù)進(jìn)行修正，重新輸出所述云量預(yù)報(bào)結(jié)果，所述預(yù)設(shè)條件以云量觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)立；以及

在所述預(yù)報(bào)結(jié)果滿足所述預(yù)設(shè)條件的情況下，根據(jù)所述云量預(yù)報(bào)模型及所述參數(shù)進(jìn)行未來實(shí)際云量預(yù)報(bào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述基于全天空成像儀獲取云量觀測數(shù)據(jù)，包括：

通過所述全天空成像儀獲取實(shí)拍的云量觀測數(shù)據(jù)圖；

處理所述云量觀測數(shù)據(jù)圖；以及

通過處理后的所述云量觀測數(shù)據(jù)圖獲取所述云量觀測數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述從氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中提取云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)，包括：

從所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中獲取至少兩個(gè)云量預(yù)報(bào)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述確定位于同一空間與同一時(shí)間的所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)的匹配程度，包括：

獲取45°至75°角度范圍內(nèi)的所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)和所述云量觀測數(shù)據(jù)，剔除范圍內(nèi)錯(cuò)誤值；

調(diào)整采樣間隔，輸出位于同一時(shí)間的所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)和所述云量觀測數(shù)據(jù)；以及

確定所述云量觀測數(shù)據(jù)與所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)的匹配程度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述在所述匹配程度滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，輸出分析結(jié)果，包括：

采用相關(guān)性模型對(duì)匹配程度滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)和所述云量觀測數(shù)據(jù)的進(jìn)行相關(guān)性分析；以及

輸出所述分析結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述根據(jù)所述分析結(jié)果，建立云量預(yù)報(bào)模型，包括：

根據(jù)所述分析結(jié)果，確定模型建立方法，所述模型建立方法包括線性方法、非線性方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法；以及

根據(jù)所述模型建立方法，建立所述云量預(yù)報(bào)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)周期為30小時(shí)，每6小時(shí)預(yù)報(bào)一次，每一預(yù)報(bào)周期完成后剔除最初6小時(shí)的數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述云量預(yù)報(bào)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括濕度、溫度、風(fēng)速以及大氣運(yùn)動(dòng)速度。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的云量預(yù)報(bào)方法，其中，所述從所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中獲取至少兩個(gè)云量預(yù)報(bào)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)，包括：

從所述三層范圍數(shù)據(jù)嵌套中最內(nèi)層范圍數(shù)據(jù)提取所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)。

10.一種基于觀測數(shù)據(jù)優(yōu)化的云量預(yù)報(bào)裝置，包括：

第一獲取模塊，用于基于全天空成像儀獲取云量觀測數(shù)據(jù)；

第二獲取模塊，用于從氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中提取云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)，所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)表征基于數(shù)值預(yù)報(bào)模型及全球預(yù)報(bào)場數(shù)據(jù)獲取的用于氣象預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)，所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)表征所述氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)中對(duì)云層形成有影響的因子的數(shù)據(jù)；

匹配模塊，用于確定位于同一空間與同一時(shí)間的所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)的匹配程度；

分析模塊，用于在所述匹配程度滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)所述云量觀測數(shù)據(jù)和所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，輸出分析結(jié)果；

建立模塊，用于根據(jù)所述分析結(jié)果，建立云量預(yù)報(bào)模型，所述云量預(yù)報(bào)模型包括參數(shù)，所述參數(shù)用于在所述云量預(yù)報(bào)模型中修正所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)；

輸出模塊，用于將所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)輸入所述云量預(yù)報(bào)模型，輸出云量預(yù)報(bào)結(jié)果；

修正模塊，用于在所述預(yù)報(bào)結(jié)果未滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，對(duì)所述云量預(yù)報(bào)模型、所述云量預(yù)報(bào)因子數(shù)據(jù)及所述參數(shù)進(jìn)行修正，重新輸出所述云量預(yù)報(bào)結(jié)果，所述預(yù)設(shè)條件以云量觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)立；以及

預(yù)報(bào)模塊，用于在所述預(yù)報(bào)結(jié)果滿足所述預(yù)設(shè)條件的情況下，根據(jù)所述云量預(yù)報(bào)模型及所述參數(shù)進(jìn)行未來實(shí)際云量預(yù)報(bào)。