一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法及系统技术方案

本发明专利技术属于蒸发波导预测技术领域，具体提供了一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法及系统，其中方法包括：获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；计算各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，得到影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子。本方案利用不同类型的历史气象数据，分析出各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，从而得到了影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子，可以为南海的海上通讯以及作战侦察提供更加优质的保障。作战侦察提供更加优质的保障。作战侦察提供更加优质的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及蒸发波导预测
，更具体地，涉及一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法及系统。

技术介绍

[0002]蒸发波导作为一种特殊的大气折射结构，对船载雷达系统和无线电通讯系统的表现有着重要的影响。由于蒸发波导对通讯系统的重要性，人们已经对世界上很多地区蒸发波导的特性做了一些研究。张琪等在2016年研究了亚丁湾蒸发波导高度的时空变化并且发现变化主要的影响因素为季节性反向季风。赵小峰等在2013年分析了我国南海和东印度洋热带地区的蒸发波导统计特性，但是由于数据点的局限性以及观测时间的不连续性，波导气候学的研究较难开展。因此，由于数据集较低的时间分辨率，过去的研究主要集中在对蒸发波导的月变化和季节变化特性上。
[0003]蒸发波导模型是可以通过较少且较易探测的参数方便地计算蒸发波导高度(EDH，EvaporationDuctHeight)的理论模型。EDH是用来判断蒸发波导出现并衡量其强度的一个关键特征参数。
[0004]我国南海地区是世界上最为繁忙的国际海域之一，但目前关于我国南海地区蒸发波导研究很有限，且主要集中在月变化与季节变化，我国南海地区蒸发波导日变化以及日变化影响因素还处于待研究的状态。在实际军事需要中，战场环境瞬息万变，对于军事通讯系统与雷达来说，大气电磁传输环境的日变化相较于月变化和季节变化更为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中存在的海面蒸发波导日变化预测难的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，包括：
[0007]S1，获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；
[0008]S2，将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；
[0009]S3，计算各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，得到影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子。
[0010]优选地，所述S1具体包括：
[0011]S11，获取相多个历史气象数据，分别预处理得到空间分辨率一致的网格数据；
[0012]S12，筛选出各网格数据中海表温度、空气温度、气海相对湿度、风速、海平面气压及气海温差的多个环境变量。
[0013]优选地，所述S11具体包括：使用的方法，将各历史气象数据进行三次样条插值得到时间分辨率为一小时、空间分辨率为0.25
°×
0.025
°
的一致的网格数据。
[0014]优选地，所述S2具体包括：
[0015]S21，根据空气温度、海表温度、气海相对湿度、风速及海平面气压计算出温度和比
湿廓线；
[0016]S22，计算出修正折射率廓线；
[0017]S23，计算得到蒸发波导高度。
[0018]优选地，所述S3中相关性计算公示如下：
[0019][0020]r
p
取值区间为[
‑
1,1]，绝对值越大代表相关性越强，x
i
和y
i
分别为两个环境变量的样本观测值，和分别为两个环境变量序列的平均值；n为样本数量，其中，定义t检验统计量概率p值小于显著性水平0.05时通过显著性检验。
[0021]优选地，所述S3具体包括：
[0022]S31，基于偏相关分析方法，计算环境变量样本的偏相关系数；
[0023]S32，对环境变量来自的两个历史气象数据是否存在显著净相关进行推断。
[0024]优选地，所述S32具体包括：
[0025]S321，提出原假设，即两历史气象数据的偏相关系数与零无显著差异；
[0026]S322，计算t检验统计量的观测值和对应的概率，t统计量的定义为：
[0027][0028]其中r为偏相关系数，n为样本数，q为阶数，统计量p值服从n
‑
q
‑
2个自由度的t分布；
[0029]S323，如果检验统计量概率p值小于给定显著性水平，则拒绝原假设，反之，则不能拒绝原假设。
[0030]本专利技术还提供了一种海域蒸发波导日变化影响因子计算系统，所述系统用于实现海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，包括：
[0031]数据预处理模块，用于获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；
[0032]蒸发波导高度计算模块，用于将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；
[0033]变量相关性计算模块，用于计算各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，得到影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子。
[0034]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现海域蒸发波导日变化影响因子计算方法的步骤。
[0035]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现海域蒸发波导日变化影响因子计算方法的步骤。
[0036]有益效果：本专利技术提供的一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法及系统，其中方法包括：获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；计算各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，得到影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子。本方案利用不同类型的
历史气象数据，分析出各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，从而得到了影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子，可以为我国南海的海上通讯以及作战侦察提供更加优质的保障。
附图说明
[0037]图1为本专利技术提供的一种
[0038]图2为本专利技术提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
[0039]图3为本专利技术提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0041]图1为本专利技术提供的一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，包括：
[0042]S1，获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；
[0043]S2，将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；采用NPS模型作为计算EDH的模型，首先计算出温度和比湿廓线，然后通过这些廓线计算出修正折射率廓线和EDH。
[0044]距离海平面高度z处，计算温度和比湿廓线的过程如下：
[0045][0046][0047][0048][0049]其中T(z)和q(z)分别是距离海平面高度z处的空气温度和比湿。θ
*
和q*分别是M
‑
O温度和比湿尺度参数。z
0θ
和z
0q
分别是被称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，其特征在于，包括：S1，获取待测地区的多个历史气象数据，经过预处理得到空间分辨率一致的多个环境变量；S2，将各环境变量分别计算得到蒸发波导高度(EDH)；S3，计算各环境变量与蒸发波导高度之间的相关性，得到影响海域蒸发波导日变化的关键影响因子。2.根据权利要求1所述的海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，其特征在于，所述S1具体包括：S11，获取相多个历史气象数据，分别预处理得到空间分辨率一致的网格数据；S12，筛选出各网格数据中海表温度、空气温度、气海相对湿度、风速、海平面气压及气海温差的多个环境变量。3.根据权利要求2所述的海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，其特征在于，所述S11具体包括：使用的方法，将各历史气象数据进行三次样条插值得到时间分辨率为一小时、空间分辨率为0.25
°×
0.025
°
的一致的网格数据。4.根据权利要求2所述的海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，其特征在于，所述S2具体包括：S21，根据空气温度、海表温度、气海相对湿度、风速及海平面气压计算出温度和比湿廓线；S22，计算出修正折射率廓线；S23，计算得到蒸发波导高度。5.根据权利要求1所述的海域蒸发波导日变化影响因子计算方法，其特征在于，所述S3中相关性计算公示如下：r
p
取值区间为[
‑
1,1]，绝对值越大代表相关性越强，x
i
和y
i
分别为两个环境变量的样本观测值，和分别为两个环境变量序列的平均值；n为样本数量，其中，定义t检验统计量概率p值小于显著性水平0.05时通过显著性检验。6.根据权利要求1所述的海域蒸发波...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小峰，黄朗，杨平吕，刘宇迪，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：