1.一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温质量控制方法,其特征在于:具体包含如下步骤:步骤1,选取目标站日均温时间序列数据Yt,其中,t=1,2,...,T,及邻近站同时段的日均温时间序列数据Yit,其中,t=1,2,...,T;i表示邻近站数目,且i取值方位可表示为1,
2,…,N;
步骤2,计算各邻近站数据与目标站数据的余弦相似度COS值和均方根误差RMSE值,将COS值高的且RMSE值小的站点选取为实验参考站点;
步骤3,用移动曲面拟合算法拟合空间相关性曲面,预测目标站日均温数据,得到预测值步骤4,结合评价指标对结果进行分析,其中,评价指标包含均方根误差、平均绝对误差和纳什系数;
步骤5,将预测值与观测值进行比较,若其差值满足 则认为数据通过检验,若不满足则认为数据可疑,进而对可疑数据进行标记;其中: 表示目标站预测值;Y表示观测值;f表示质量控制参数;σ表示目标站观测序列标准误差。
2.根据权利要求1所述的一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温质量控制方法,其特征在于:在步骤2中,设气温观测数据时间序列长度为n,则各个邻近站与目标站的余弦相似度可表示为:其中,Yi表示第i个邻近站的地面气温观测数据,Y表示目标站气温观测数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温质量控制方法,其特征在于:所述步骤3具体如下,利用移动曲面拟合算法基于各参考站的分布特征进行高程拟合,二维拟合曲面为:其中,A,B,C,D,E,F表示曲面拟合模型的系数, 可表示为:其中,xi,yi表示第i个参考站的经纬度坐标,xp,yp表示目标站经纬度坐标;
根据平差理论,二次曲面系数的解可表示为:
X=(MTWM)-1MTWZ
其中,
Z=[z1,z2,…zn]T;
其中,W表示为各参考站的权重值,余弦值越大且均方根误差越小对应的权值越大,Z表示各参考站气温观测值,a为可变参数,a取值在(0,1)之间,上标RMSEi表示第i个参考站与目标站气温观测数。