[發明專利]基于觀測數據優化的云量預報方法及裝置

在審

• 申請號: 202211053853.2
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115421219A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 黃艷;殷慈;李亞林;王紅帥;張洪群;黃鵬;石璐
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;北京開陽空間科技有限公司
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10;G06F16/587;G06V10/75
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

本公開提出了一種基于觀測數據優化的云量預報方法，該方法包括：基于全天空成像儀獲取云量觀測數據；從氣象預報數據中提取云量預報因子數據；確定位于同一空間與同一時間的云量觀測數據和云量預報因子數據的匹配程度；在匹配程度滿足預設標準的情況下，對云量觀測數據和云量預報因子數據進行相關性分析，輸出分析結果；根據分析結果，建立云量預報模型；將云量預報因子數據輸入云量預報模型，輸出云量預報結果；在預報結果未滿足預設條件的情況下，對云量預報模型、云量預報因子數據及參數進行修正，重新輸出云量預報結果；以及在預報結果滿足預設條件的情況下，根據云量預報模型及參數進行未來實際云量預報。

技術領域

本公開涉及云量預報技術領域，尤其涉及一種基于觀測數據優化的云量預報方法及裝置。

背景技術

激光通信中，天空中的云等天氣現象極易造成光束能量的衰減，甚至導致通信中斷，嚴重影響了激光通信的性能和光鏈路的可靠性。因此，在進行星地激光通信時需對激光通信站站址區域云量進行分析，獲取激光通信任務時刻準確的云量預報信息，為激光通信的任務規劃提供決策支撐。

通常情況下，云的形成、發展和消亡是大氣中特定的物理過程的產物，反映了當時大氣運動、大氣穩定度和水汽狀況。隨著數值預報模式的發展，利用數值預報模式輸出產品進行云預報成為有效的方法之一。但是，由于云的復雜性，云量的模擬和預報是最困難和最不確定的大氣變量之一。而激光通信通常要求云量預報時間和空間分辨率更高，常規數值預報模式無法滿足星地激光通信時的精度需求。

發明內容

為至少部分地克服上述提及的至少一種或者其它發明的技術缺陷，本公開的至少一種實施例提出了一種基于觀測數據優化的云量預報方法。

根據本公開的一個方面提出了一種基于觀測數據優化的云量預報方法，包括：基于全天空成像儀獲取云量觀測數據；從氣象預報數據中提取云量預報因子數據，上述氣象預報數據表征基于數值預報模型及全球預報場數據獲取的用于氣象預報的數據，上述云量預報因子數據表征上述氣象預報數據中對云層形成有影響的因子的數據；確定位于同一空間與同一時間的上述云量觀測數據和上述云量預報因子數據的匹配程度；在上述匹配程度滿足預設標準的情況下，對上述云量觀測數據和上述云量預報因子數據進行相關性分析，輸出分析結果；根據上述分析結果，建立云量預報模型，上述云量預報模型包括參數，上述參數用于在上述云量預報模型中修正上述云量預報因子數據；將上述云量預報因子數據輸入上述云量預報模型，輸出云量預報結果；在上述預報結果未滿足預設條件的情況下，對所述云量預報模型、所述云量預報因子數據及所述參數進行修正，重新輸出上述云量預報結果，上述預設條件以云量觀測數據為基礎設立；以及在上述預報結果滿足上述預設條件的情況下，根據上述云量預報模型及上述參數進行未來實際云量預報。

根據本公開的實施例，上述基于全天空成像儀獲取云量觀測數據，包括：通過上述全天空成像儀獲取實拍的云量觀測數據圖；處理上述云量觀測數據圖；以及通過處理后的上述云量觀測數據圖獲取上述云量觀測數據。

根據本公開的實施例，上述從氣象預報數據中提取云量預報因子數據，包括：從上述氣象預報數據中獲取至少兩個云量預報基礎數據作為上述云量預報因子數據，上述云量預報因子數據表征對云層形成有影響的因子的數據。

根據本公開的實施例，上述確定位于同一空間與同一時間的上述云量觀測數據和上述云量預報因子數據的匹配程度，包括：獲取45°至75°角度范圍內的上述云量預報因子數據和上述云量觀測數據，剔除范圍內錯誤值；調整采樣間隔，輸出位于同一時間的上述云量預報因子數據和上述云量觀測數據；確定上述云量觀測數據與上述云量預報因子數據的匹配程度。

根據本公開的實施例，上述在上述匹配程度滿足預設標準的情況下，對上述云量觀測數據和上述云量預報因子數據進行相關性分析，輸出分析結果，包括：采用相關性模型對匹配程度滿足預設標準的上述云量預報因子數據和上述云量觀測數據的進行相關性分析，輸出上述分析結果。