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专利号: 202410233603X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,方法包括以下步骤:接收风向相关数据,对风向相关数据进行处理,得到风向相关处理数据集,对风向相关处理数据集从上而下、自西向东寻找异常点;

根据异常点的风向,以异常点为中心,在周围寻找有风切变的点,然后利用反距离权重插值法在异常点与有风切变的点进行插值,得到一个插值点;

在异常点以东或者西南方向寻找下一个异常点,再利用反距离权重插值法计算得出一个插值点,在不再出现异常点时停止计算,得出多个插值点;

将多个插值点进行折线拟合,之后再进行平滑处理,若出现两个或两个以上的拐点就分段分析,绘制得出一条或多条完整的槽线或切变线。

2.根据权利要求1所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,所述风向相关数据通过基于MICAPS系统中的高空全要素填图数据当中的风向资料进行获取,其中,高空全要素填图数据属于第2类数据。

3.根据权利要求1所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,所述对风向相关数据进行处理的过程:在基于MICAPS系统中的第2类数据中提取区站号、经

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度、纬度和风向资料,其中,提取的范围为:60‑160E,10‑70N。

4.根据权利要求1所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,站点包括异常站点及与其有风切变的测站,所述异常站点包括站点出现西南风站点、东南风站点和东北风站点。

5.根据权利要求4所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,所述异常站点的风向为西南风时,得出多个插值点的过程:出现西南风站点A1,以A1点为中心,在A1点西侧和北侧寻找出现西北风站点或者东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A1点的西南方向或者偏东方向寻找下一个出现西南风的站点B1,以B1点为中心,在B1点西侧和北侧寻找出现西北风或者东北风的站点,利用反距离权重插值法,得出下一个插值点;

重复以上步骤,至西南方向或者偏东方向不再连续出现西南风时,停止计算,得出多个插值点;

所述异常站点的风向为东南风时;

出现东南风站点A2,以A2点为中心,在A2点西侧和南侧寻找西北风或者东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A2点的西南方向或者东南方向寻找下一个出现东南风的站点B2,以B2点为中心,在B2点西侧和南侧寻找西北风或者东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出下一个插值点;

重复以上步骤,至西南方向或者偏东方向不再连续出现西南风时,停止计算,得出多个插值点。

6.根据权利要求1所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,所述异常测站的风向为东北风时,出现东北风站点A3,以A3点为中心,在A3点相邻南侧寻找出现西北风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A3站点的东侧寻找下一个出现东北风的站点B3,以B3点为中心,在B3点相邻南侧寻找出现西北风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出下一个插值点;

重复以上步骤,至东侧不再连续出现东北风,停止计算,得出多个插值点;

异常测站的风向为东南风时,

异常站点出现东南风站点A4,以A4点为中心,在A4点相邻南侧寻找出现西南风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A4站点的东侧寻找下一个出现东南风的站点B4,以B4点为中心,在B4点相邻南侧寻找出现西南风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出下一个插值点;

重复以上步骤,至东侧不再连续出现东南风,停止计算,得出多个插值点。

7.根据权利要求1所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法,其特征在于,所述反距离权重插值法的计算过程如下:其中f(x,y)为坐标点(x,y)处的预测值,作为插值点;Zi为在(x,y)处的测量值,作为异常点;n为参与插值点的预测点周围样点的数量;di为预测点距各已知样点的距离;式中的k为权重。

8.常规天气图上槽线或切变线的自动识别系统,其特征在于,包括:风向判断模块,用于接收风向相关数据,对风向相关数据进行处理,得到风向相关处理数据集,对风向相关处理数据集从上而下、自西向东寻找异常点;

插值点计算模块,用于根据异常点的风向,以异常点为中心,在周围寻找有风切变的点,然后利用反距离权重插值法在异常点与其有风切变的点进行插值,得到一个插值点;

在异常点以东或者西南方向寻找下一个异常点,再利用反距离权重插值法计算得出一个插值点,在不再出现异常点时停止计算,得出多个插值点;

槽线或切变线拟合模块,用于将多个插值点进行折线拟合,之后再进行平滑处理,若出现两个或两个以上的拐点就分段分析,绘制得出一条或多条完整的槽线或切变线。

9.根据权利要求8所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别系统,其特征在于,所述风向相关数据通过基于MICAPS系统中的高空全要素填图数据当中的风向资料进行获取,其中,高空全要素填图数据属于第2类数据;

或者风向判断模块内对风向相关数据进行处理的过程:在基于MICAPS系统中的第2类

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数据中提取区站号、经度、纬度和风向资料,其中,提取的范围为:60‑160E,10‑70N;

或者风向判断模块内站点包括异常站点及与其有风切变的测站,所述异常站点包括该站点出现西南风站点、东南风站点和东北风站点;

插值点计算模块内当异常站点的风向为西南风时,得出多个插值点的过程:出现西南风站点A1,以A1点为中心,在A1点西侧和北侧寻找出现西北风或东北风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A1点的西南方向或者偏东方向寻找下一个出现西南风的站点B1,以B1点为中心,在B1点西侧和北侧寻找出现西北风或东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

重复以上步骤,至西南方向或者偏东方向不再连续出现西南风时,停止计算,得出多个插值点;

所述异常站点的风向为东南风时;

出现东南风站点A2,以A2点为中心,在A2点西侧和南侧寻找出现西北风或东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A2点的西南方向或者东南方向寻找下一个出现东南风的站点B2,以B2点为中心,在B2点西侧和南侧寻找出现西北风或东北风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

重复以上步骤,至西南方向或者偏东方向不再连续出现西南风时,停止计算,得出多个插值点;

插值点计算模块内当异常测站的风向为东北风时,

出现东北风站点A3,以A3点为中心,在A3点相邻南侧寻找出现西北风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A3站点的东侧寻找下一个出现东北风的站点B3,以B3点为中心,在B3点相邻南侧寻找出现西北风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

重复以上步骤,至东侧不再连续出现东北风,停止计算,得出多个插值点;

异常测站的风向为东南风时,

出现异常测站东南风站点A4,以A4点为中心,在A4点相邻南侧寻找出现西南风站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

在A4站点的东侧寻找下一个出现东南风的站点B4,以B4点为中心,在B4点相邻南侧寻找出现西南风的站点,利用反距离权重插值法,在两个测站之间得出一个插值点;

重复以上步骤,至东侧不再连续出现东南风,停止计算,得出多个插值点;

插值点计算模块内反距离权重插值法的计算过程如下:

其中f(x,y)为坐标点(x,y)处的预测值,作为插值点;Zi为在(x,y)处的测量值,作为异常点;n为参与插值点的预测点周围样点的数量;di为预测点距各已知样点的距离;式中的k为权重。

10.一种设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器;

存储器,用于存储一个或多个程序;

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1‑7中任一所述的常规天气图上槽线或切变线的自动识别方法。