一种基于多源数据融合的云层模拟方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于多源数据融合的云层模拟方法和装置，其方法包括：步骤1：从卫星、雷达及地面气象观测站收集多源数据。步骤2：对不同数据源数据分别进行预处理，如对卫星图像采用图像增强和滤波技术，对雷达数据进行校准，对地面观测数据进行清洗和标准化处理。步骤3：建立分层融合模型，先将卫星图像数据与雷达数据在空间维度融合，再将地面观测数据与初步模型在特征维度融合，并采用加权融合算法。步骤4：基于融合后数据构建考虑热力、动力及水汽输送等物理因素的云层物理模型，并运用体绘制方法实现可视化。步骤5：建立实时更新机制，确保模型反映最新云层状态，且可将其应用于气象预报、环境监测、航空导航等多个领域。本发明专利技术实现了高精度的云层模拟，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气象模拟技术，尤其是计算机图形学和数据科学在气象领域的应用。更具体来说，本专利技术是一种利用多源数据融合技术进行云层模拟的方法和装置。本专利技术通过整合卫星图像、雷达数据和地面观测数据，生成更加精确和动态的云层模型。该技术在气象预报、环境监测、航空导航、城市规划以及虚拟现实和增强现实应用中具有广泛的应用前景。

技术介绍

1、传统的云层模拟方法主要依赖于单一的数据源，例如卫星图像或地面观测数据。这些方法虽然在一定程度上能够模拟云层的形态和动态变化，但存在一些明显的局限性：

2、1、数据覆盖范围有限：单一数据源往往只能提供局部或特定时间点的信息，难以全面反映云层的全貌和动态变化。

3、2、数据精度和可靠性问题：不同数据源的精度和可靠性可能存在差异，单一数据源的误差可能会被放大，影响模拟结果的准确性。

4、3、环境因素影响：云层的形成和变化受到多种环境因素的影响，如温度、湿度、气压和风速等。单一数据源难以全面捕捉这些复杂因素对云层的影响。

5、为了克服上述问题，本专利技术提出了一种多源数据融合的云层模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多源数据融合的云层模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于多源数据融合的云层模拟方法，其特征在于：步骤；具体包括：利用卫星数据采集系统，定期收集不同波段的卫星图像数据，重点关注能够反映云层高度、厚度、纹理等特征的波段信息，收集频率为每小时一次，以确保对云层大范围变化的有效追踪；同时，对收集到的卫星图像数据进行初步的地理定位和时间标记，以便后续与其他数据源的数据进行匹配融合；借助雷达监测设备，不间断地获取云层的垂直结构信息，包括云层内部的降水粒子分布、回波强度的详细数据，采集频率为每分钟一次，以便精准掌握云层的微观结构变化；从分布在不同地...

【技术特征摘要】

1.一种基于多源数据融合的云层模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于多源数据融合的云层模拟方法，其特征在于：步骤；具体包括：利用卫星数据采集系统，定期收集不同波段的卫星图像数据，重点关注能够反映云层高度、厚度、纹理等特征的波段信息，收集频率为每小时一次，以确保对云层大范围变化的有效追踪；同时，对收集到的卫星图像数据进行初步的地理定位和时间标记，以便后续与其他数据源的数据进行匹配融合；借助雷达监测设备，不间断地获取云层的垂直结构信息，包括云层内部的降水粒子分布、回波强度的详细数据，采集频率为每分钟一次，以便精准掌握云层的微观结构变化；从分布在不同地理位置的地面气象观测站收集各类气象数据，以及对云层的目视观测描述信息，采集间隔为每10分钟一次。

3.如权利要求1所述的一种基于多源数据融合的云层模拟方法，其特征在于：步骤2中，针对不同数据源数据进行相应的预处理与优化以提高数据质量；针对卫星图像数据，采用图像增强技术增强图像的对比度和清晰度；并运用滤波技术去除图像中的噪声干扰，对于图像中某一像素点(x,y)的灰度值，取其邻域内像素灰度值的中值作为该点的新灰度值，以消除椒盐噪声等，使云层的边缘和细节更加清晰；针对雷达数据，根据已知的标准目标物的雷达回波特征，对雷达测量数据进行误差修正；针对地面观测数据，进行数据清洗和标准化处理，去除异常值和错误数据，并将不同观测站的数据统一转换为相同的单位和格式。

【专利技术属性】
技术研发人员：秦绪佳，沈丹，郑红波，张美玉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：