【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种精细化风场的模拟仿真方法及仿真系统，属于风场仿真。
技术介绍
1、随着计算机技术及探测传感技术的发展，人类获取了海量的海陆空观测数据，研究人员利用计算机技术和探测传感技术开发出各类气象模式。对于大气中的一个系统，研究人员根据他的空间范围和持续时间将系统分为行星尺度、大尺度、中尺度、小尺度和微尺度几种，越大的系统，持续时间越长、影响范围越广，可预报性越强，反过来越小的系统，在越小的时间空间范围，越难预报。通常气候系统一般指大尺度乃至行星尺度，而天气系统限于中小尺度。
2、风场系统是天气系统的一种，风场系统的研究对于风力发电、天气预报等均有重要意义；气象模式中的中尺度模式与工程中的计算流体动力学(computational fluiddynamics,cfd)分别是研究大气中中尺度和小微尺度流动的数值模拟手段，wrf模式(weather research and forecasting model,wrf)是一种新一代中尺度模式，将其与cfd模式耦合可以获得一个可以实现高时空分辨率、高精度的模拟手段。
3、wrf模式和cfd模式耦合模拟风场时，当wrf模式最下层高度高于cfd模式的最下层高度时，通常直接采用插值法对wrf模式和cfd模式进行插值耦合，但其存在输入误差大的问题，使得在耦合过程中输入的边界信息不符合物理实际。
技术实现思路
1、本申请的目的在于，提供一种精细化风场的模拟仿真方法以解决现有技术中插值耦合输入误差大，耦合过程中输入边界
2、一种精细化风场的模拟仿真方法，包括：
3、步骤1、根据研究区域的中尺度风场数据的类型确定插值方式，所述类型包括网格点数据类型和单点数据类型；
4、步骤2、基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至仿真软件中；
5、步骤3、驱动所述仿真软件根据插值后的所述中尺度风场数据和所述仿真软件中与所述研究区域对应的计算域地形参数，模拟仿真所述研究区域的精细化风场。
6、优选的，基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体为：
7、基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至所述仿真软件的计算域的边界的待插值网格点上。
8、优选的，所述步骤1具体包括：
9、所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据的插值方式为：临近点插值法或二维双线性插值法。
10、优选的，所述步骤1具体包括：
11、根据所述单点数据类型确定插值方式，具体为：
12、拟合所述单点数据类型的所述中尺度风场数据的风廓线，根据所述风廓线确定插值方式。
13、优选的，基于临近点插值法将所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体包括：
14、将所述中尺度风场数据按风向划分为不同的扇区，并在每个扇区内生成代表每个所述扇区的中尺度格点数据；
15、将每个所述扇区的剖面上的各个所述中尺度格点数据直接对应赋值到所述待插值网格点上。
16、优选的，基于二维双线性插值法将所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体包括：
17、将所述中尺度风场数据按风向划分为不同的扇区，并在每个扇区内生成代表每个所述扇区的中尺度格点数据；
18、将每个所述扇区的垂直剖面上的各个所述中尺度格点数据垂直线性插值到所述待插值网格点的高度上，再将所述中尺度格点数据水平插值到所述待插值网格点上。
19、优选的，根据所述风廓线确定插值方式，具体包括：
20、确定所述风廓线的拟合程度值大于或等于预设阈值，则根据所述风廓线，确定与所述待插值网格点对应的所述中尺度风场数据，并将所述中尺度风场数据插值至所述待插值网格点上；
21、确定所述风廓线的拟合程度值小于预设阈值，将所述单点数据类型的所述中尺度风场数据插值至所述待插值网格点上，并获取所述待插值网格点的底层高度与所述中尺度风场数据的底层高度的差值区域，以预设规则插值所述差值区域。
22、优选的，以预设规则插值所述差值区域，具体包括：
23、将所述中尺度风场数据的预设数据插值至所述差值区域。
24、优选的，以预设规则插值所述差值区域，具体包括：
25、将所述中尺度风场数据的底层高度的数据与所述仿真软件的粗糙度进行拟合，得到指数型风廓线；
26、根据所述指数型风廓线计算所述差值区域的风速值，并将所述风速值插值至所述差值区域。
27、一种基于所述的精细化风场的模拟仿真方法的精细化风场的模拟仿真系统，包括数据获取模块、插值模块和仿真模块；
28、所述数据获取模块用于根据研究区域的中尺度风场数据的类型确定插值方式，所述类型包括网格点数据类型和单点数据类型；
29、所述插值模块用于基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至仿真软件中；
30、所述仿真模块用于驱动所述仿真软件根据插值后的所述中尺度风场数据和所述仿真软件中与所述研究区域对应的计算域地形参数，模拟仿真所述研究区域的精细化风场。
31、有益效果：本专利技术通过解析中尺度风场数据类型，根据不同的数据类型考虑不同插值方式，考虑数据延拓及耦合变量计算的合理性，实现中尺度模式格点数据向微尺度模式的准确输入，避免常规直接插值方法带来的输入误差及不合理输入，实现精细化风场的高精度仿真。
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1.一种精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体为：
3.根据权利要求2所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据对应的插值方式具体包括：
4.根据权利要求2所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，根据所述单点数据类型的所述中尺度风场数据确定插值方式，具体包括：
5.根据权利要求3所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，基于临近点插值法将所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体包括：
6.根据权利要求3所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，基于二维双线性插值法将所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体包括：
7.根据权利要求4所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，根据所述风廓线确定插值方式，具体包括：
8.根据权利要求7所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，以预设规则
9.根据权利要求7所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，以预设规则插值所述差值区域，具体包括：
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的精细化风场的模拟仿真方法的精细化风场的模拟仿真系统，其特征在于，包括数据获取模块、插值模块和仿真模块；
...【技术特征摘要】
1.一种精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，基于对应的插值方式将所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体为：
3.根据权利要求2所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据对应的插值方式具体包括：
4.根据权利要求2所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，根据所述单点数据类型的所述中尺度风场数据确定插值方式，具体包括：
5.根据权利要求3所述的精细化风场的模拟仿真方法，其特征在于，基于临近点插值法将所述网格点数据类型的所述中尺度风场数据插值至仿真软件中，具体包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩毅，韩峰，彭怀午，刘玮，袁红亮，陈康，梅冠华，胡义，熊恒，谢峰，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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