基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法技术

本发明专利技术为一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，包括：结合自动站资料及多通道卫星云图数据，剥离数据读取和算法分析；计算站点位置卫星云图数值，随机森林训练并保存模型；计算输出虚拟站点降水量，创建站点数组；输入站点数组，通过信任传播算法，校正站点降水量；输入上一步的站点数组，通过梯度校正算法，进一步校正站点降水量；通过光流法计算风场；通过拉格朗日外推插值法，外推站点降水，生成未来2小时，10分钟间隔预报降水量；进行TS评分。本发明专利技术基于气象卫星做短时临近天气预报，气象卫星可以不间断运行，可持续获取数据，直接通过官网或自己安装接收设备获取数据。

【技术实现步骤摘要】
基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法
本专利技术涉及短时临近天气预报
，具体为一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法。
技术介绍
近年来气象预报格点化、精细化逐渐成为发展趋势，精细化格点预报主要依靠数值预报，但数值模式在起步阶段往往表现较差，因而短临预报作为有效补充手段必不可少。目前，短时临近预报大都基于雷达装置进行，已实现通过读取雷达基数据生成组合反射率拼图数据，进而预报降水量，通过雷达反射率与降水量的动态回归，估算指定范围、指定分辨率降水量，利用半拉格朗日外推法，循环外推n*10次，得到未来n小时逐6分钟雷达回波预报结果，再根据Z-R回归函数，计算定量降水预报值。但天气雷达运行成本比较高，一般只有在汛期才开机，不能持续获取数据，天气雷达属于气象局管控，生成的雷达数据一般都在气象局内网，并不对外公开，非合作单位无法获取，没有雷达数据，基于雷达的短时临近预报系统无法运行。针对这种情况，本专利技术提出一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，利用气象卫星进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于，包括以下步骤：/n结合自动站资料及多通道卫星云图数据，剥离数据读取和算法分析；/n根据自动站观测降水量及多通道卫星云图，计算站点位置卫星云图数值，随机森林训练并保存模型；/n加载虚拟站点、卫星云图数据及保存的随机森林训练模型，计算输出虚拟站点降水量，创建站点数组；/n输入站点数组，通过信任传播算法，校正站点降水量；/n输入上一步的站点数组，通过梯度校正算法，进一步校正站点降水量；/n输入前10分钟红外云图，通过光流法计算风场；以及/n通过拉格朗日外推插值法，外推站点降水，Barnes插值到格点，输出到TIF文件；循环...

【技术特征摘要】
1.一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
结合自动站资料及多通道卫星云图数据，剥离数据读取和算法分析；
根据自动站观测降水量及多通道卫星云图，计算站点位置卫星云图数值，随机森林训练并保存模型；
加载虚拟站点、卫星云图数据及保存的随机森林训练模型，计算输出虚拟站点降水量，创建站点数组；
输入站点数组，通过信任传播算法，校正站点降水量；
输入上一步的站点数组，通过梯度校正算法，进一步校正站点降水量；
输入前10分钟红外云图，通过光流法计算风场；以及
通过拉格朗日外推插值法，外推站点降水，Barnes插值到格点，输出到TIF文件；循环12次，生成未来2小时，10分钟间隔预报降水量。


2.根据权利要求1所述的一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于，还包括步骤：将观测降水量与预报降水量进行比对，进行TS评分。


3.根据权利要求1所述的一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于：定义数据读取接口类，剥离数据读取和算法分析，支持简单二次开发，方便对接来源不确定的数据。


4.根据权利要求1所述的一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于：自动站资料必须包含字段：站号、经度、纬度、逐10分钟降水量(mm)。


5.根据权利要求1所述的一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于：预报降水量需要多个通道的卫星云图数据，包括红外、水汽以及可见光。


6.根据权利要求1所述的一种基于光流法和拉格朗日卫星云图外推的短时临近天气的预报方法，其特征在于：创建随机森林训练模型方法步骤包括
加载过去2小时，10分钟间隔自...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晶，王洪武，徐真，张继伟，周仿荣，杨凤，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司带电作业分公司，
类型：发明
国别省市：云南;53