一种全球三维大气数据的解析及管理方法技术

本发明专利技术提供了一种全球三维大气数据的解析及管理方法，实时接收并存储更新多种遥感数据、数值预报资料、雷达数据及其他常规观测资料；通过对设置在气象卫星上的多种遥感仪器进行一体化定标，并融合多源三维大气和云数据，主要包括数值预报及常规观测资料中的风场、温度、湿度、多种云变量、雷达及探空资料，将经一体化定标后的遥感数据及经融合后的三维大气和云数据输出至三维数值大气可视化平台。本发明专利技术实现了对海量气象和卫星观测数据的统一整合，满足了三维数值大气可视化平台对数据多样性、高精度及近实时更新的要求，对三维大气数据的研究提供了准确且可靠的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气数据解析领域，具体涉及一种全球三维大气数据的解析及管理方法。
技术介绍
目前获取大气观测的手段越来越多样,包括探空观测、雷达、卫星反演、GPS等方法。其中地面常规观测和探空观测资料空间和时间密度均不够，雷达、微波辐射计等地基设备，也均是散点观测数据，而且像微波辐射计这样的地基观测设备实现均匀布点业务应用还有很大困难。相对地基观测水汽廓线来说，卫星观测具有空间覆盖面广，水平分辨率和时间频次较高的特点，但是单一卫星反演的三维大气产品由于要经过反演计算限制，其精度还不能完全保证，时空分辨率也还不足以完全满足天气分析、人工影响天气作业、尤其是数值天气预报的要求。目前数值天气预报、天气诊断分析以及人工影响天气作业对于三维大气场的精度、空间分辨率、时间频次都有更高的要求，而无单一使用某种资料都不能完全满足这种需求。数值天气预报、天气诊断分析以及人工影响天气作业对于三维大气场的精度、空间分辨率、时间频次都有更高的要求，而单一使用某种资料都不能完全满足这种需求，而为了科学有效地利用如今海量的气象卫星观测数据，全球气象卫星数据的可比性和一致性是关键。目前，尚没有一种方法能够有效且全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全球三维大气数据的解析及管理方法，其特征在于，包括：步骤1.实时接收并存储更新多种遥感数据、雷达数据、数值预报资料及常规观测资料；步骤2.对设置在气象卫星上的多种遥感器进行一体化定标；步骤3.融合多源三维大气和云数据，且所述多源三维大气和云数据主要包括数值预报和常规观测资料中的风场、温度场、湿度场、多种云变量、雷达资料及其他探空资料；步骤4.将经所述一体化定标后的遥感数据及经融合后的所述三维大气和云数据输出至三维数值大气可视化平台。

【技术特征摘要】
1.一种全球三维大气数据的解析及管理方法，其特征在于，包括：步骤1.实时接收并存储更新多种遥感数据、雷达数据、数值预报资料及常规观测资料；步骤2.对设置在气象卫星上的多种遥感器进行一体化定标；步骤3.融合多源三维大气和云数据，且所述多源三维大气和云数据主要包括数值预报和常规观测资料中的风场、温度场、湿度场、多种云变量、雷达资料及其他探空资料；步骤4.将经所述一体化定标后的遥感数据及经融合后的所述三维大气和云数据输出至三维数值大气可视化平台。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2-1.对FY-2静止气象卫星的红外通道光谱进行一致性订正，及对FY-2静止气象卫星进行红外通道交叉定标与评估；步骤2-2.对地球两类移动稳定目标中的深对流云DCC，进行类似的遥感器衰变规律建模，实现对基于DCC的可见光通道和部分红外通道的定标跟踪；其中，所述两类移动稳定目标包括：DCC和耀斑区；步骤2-3.对FY-3气象卫星进行红外通道交叉定标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2-1包括：步骤2-1-a.根据红外窗区和水汽通道的光谱响应的对比结果、及IASI高光谱资料的实测结果，获取各卫星观测辐射与FY-2静止气象卫星的相应通道间的光谱响应差异；评估所述光谱响应差异对卫星通道辐射的影响，得到各通道的评估结果；步骤2-1-b.以IASI观测为基准，利用SNO交叉定标方法评估各FY-2静止气象卫星的热红外通道的观测辐射差异，并进行辐射一致性比对分析；步骤2-1-c.通过计算亮温的偏差值得到对热红外通道的一致性订正系数，根据所述一致性订正系数对FY-2静止气象卫星的热红外通道进行交叉定标。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2-3包括：步骤2-3-a.基于SNO方法对FY-3/VIRR及FY-3A/MERSI气象卫星仪器进行红外通道交叉定标；步骤2-3-b.根据SNO交叉定标方法及METOP-A/IASI高光谱观测资料，分别对FY-3/VIRR气象卫星及FY-3A/MERSI气象卫星的热红外通道的辐射定标精度进行客观评估。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3-1.根据区域融合分析系统GLAPS和LAPS获取多源三维大气和云数据，所述多源三维大气和云数据包括三维的风场、温度、云及湿度数据，且所述多源三维大气和云数据的来源主要包括卫星资料、雷达资料、地面资料、探空资料及背景场资料；步骤3-2.对所述多源三维大气和云数据进行预处理；步骤3-3.对预处理后的所述多源三维大气和云数据中的风场、温度、云及湿度数据分别进行数据融合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3-3中的所述对预处理后的所述多源三维大气和云数据中的三维风场数据进行数据融合，包括：步骤3-3-a.基于气球探空的高空风观测、风廓线雷达观测、飞机报告...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，唐世浩，任伟，刘瑞霞，李博，马刚，希爽，胡秀清，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心，北京航天泰坦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11