[发明专利]一种对流天气的临近预报方法及系统

权利要求书

1.一种对流天气的临近预报方法，其特征在于，包括：

获取探测区域内的雷达拼图；

基于所述雷达拼图，采用局部约束的光流法计算得到雷达回波的光流场，对于所述光流场的光流(u，v)，所述u，v为所述雷达拼图其中一点的光流在x,y方向上的分量，该点在时刻t的灰度值为I(x,y,t)，相应的光流约束方程为：

I_xu+I_yv+I_t＝0，

其中：若该点在(t+Δt)时运动到(x+Δx,y+Δy)，引入进一步的约束条件来求解所述光流约束方程：

依据所述雷达回波的光流场进行雷达回波外推，完成对流天气的临近预报。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取探测区域内的雷达拼图之后，所述基于所述雷达拼图，采用局部约束的光流法计算得到雷达回波的光流场之前，所述方法还包括：

采用中值滤波对所述雷达拼图的数据做平滑处理。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用中值滤波对所述雷达拼图的数据做平滑处理包括：

采用预设结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升或下降的二维数据序列g(x,y)＝med{f(x-k,y-1),(k,1∈ w)}，其中，所述f(x,y),和g(x,y)分别为原始的所述雷达拼图的数据和处理后的所述雷达拼图的数据，所述w为所述预设结构的二维滑动模板。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设结构的二维滑动模板的形状包括线状，圆形，十字形或圆环形。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述雷达拼图，采用局部约束的光流法计算得到雷达回波的光流场还包括：

若所述雷达拼图某点的光流矢量与其相邻点的光流矢量平均值的偏差或夹角超过预设阈值，则在所述雷达回波的光流场中剔除该点的光流矢量。

6.一种对流天气的临近预报系统，其特征在于，所述系统为基于地理信息系统的可视化平台，包括服务器和客户端，所述客户端用于显示所述服务器的临近预报结果，所述服务器包括：

获取单元，用于获取探测区域内的雷达拼图；

运算单元，用于基于所述雷达拼图，采用局部约束的光流法计算得到雷达回波的光流场，对于所述光流场的光流(u，v)，所述u，v为所述雷达拼图其中一点的光流在x,y方向上的分量，该点在时刻t的灰度值为I(x,y,t)，相应的光流约束方程为：

I_xu+I_yv+I_t＝0，

其中：若该点在(t+Δt)时运动到(x+Δx,y+Δy)，引入进一步的约束条件来求解所述光流约束方程：

预报单元，用于依据所述雷达回波的光流场进行雷达回波外推，完成对流天气的临近预报。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述服务器还包括：

中值滤波单元，用于采用中值滤波对所述雷达拼图的数据做平滑处理。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中值滤波单元具体用于：

采用预设结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升或下降的二维数据序列g(x,y)＝med{f(x-k,y-1),(k,1∈w)，其中，所述f(x,y),和g(x,y)分别为原始的所述雷达拼图的数据和处理后的所述雷达拼图的数据，所述w为所述预设结构的二维滑动模板。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预设结构的二维滑动模板的形状包括线状，圆形，十字形或圆环形。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述运算单元还用于：

若所述雷达拼图某点的光流矢量与其相邻点的光流矢量平均值的偏差或夹角超过预设阈值，则在所述雷达回波的光流场中剔除该点的光流矢量。