[发明专利]天气雷达回波图像的预测方法及预测装置

说明书

本发明公开一种天气雷达回波图像的预测方法，包括：确定第一地区的天气雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图；将第一时刻的天气雷达回波图像作为基准天气雷达回波图像；利用当前的基准天气雷达回波图像和速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达回波图像；在当前的目标时刻为第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为预测结果；在当前的目标时刻不是第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为新的基准天气雷达回波图像，再次执行利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推的步骤。基于本发明公开的预测方法，能够更加准确地预测天气雷达回波图像，从而提高天气预测的准确性。

技术领域

本发明属于天气预测技术领域，尤其涉及天气雷达回波图像的预测方法及预测装置。

背景技术

在气象预测领域中，对未来一段时间内的降水情况进行预测是重要的内容。目前，通常利用天气雷达的回波图像来预测降水量。例如：利用多普勒雷达的回波图像，按照适当的Z-R关系(反射率因子和雨强度关系)来预测某地区未来的降水量。现有的降水预测方法主要包括：基于天气雷达回波强度的不动法预测，以及基于天气雷达回波强度的线性外推法预测。

基于天气雷达回波强度的不动法预测，假定某一地区的云层在未来一段时间(如两小时)内不会发生变化，完全通过该地区当前的天气雷达回波图像来预测未来一段时间的降水情况。

基于天气雷达回波强度的线性外推法预测，假定某一地区的云层在未来一段时间(如两小时)内的运动特征保持恒定，利用该地区在过去一段时间内的风暴运动情况，根据最小二乘法拟合出风暴的二维运动曲线，之后以该二维运动曲线对该地区未来一段时间内的云层运动进行线性外推，利用外推得到的结果预测降水情况。

但是，云层的运动受到很多因素的影响，尤其是风暴(强对流天气)通常是以大尺度气旋的形式移动，而非不动或者是线性移动，因此，现有的两种预测方法的准确性较低，尤其是对于强对流天气，利用现有的两种方法很难进行准确预测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天气雷达回波图像的预测方法及预测装置，通过非线性外推的方式更加准确地预测天气雷达回波图像，从而提高天气预测的准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种天气雷达回波图像的预测方法，包括：

对第一地区在第一时间段内的多个天气雷达回波图像进行分析，确定所述第一地区的天气雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图，其中所述第一时间段为：从位于所述第一时刻之前的预定时刻到所述第一时刻之间的时间段；

将所述第一时刻的天气雷达回波图像作为基准天气雷达回波图像；

利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达回波图像，其中所述目标时刻为：当前的基准天气雷达回波图像对应的时刻延迟预设步长时间后的时刻；

判断当前的目标时刻是否为第二时刻，其中第二时刻为位于所述第一时刻之后的时刻；

在当前的目标时刻为第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为预测结果；

在当前的目标时刻不是第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为新的基准天气雷达回波图像，再次执行利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达回波图像的步骤及后续步骤。

优选的，上述预测方法中，对第一地区在第一时间段内的多个天气雷达回波图像进行分析，确定所述第一地区的天气雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图，包括：

比较所述多个天气雷达回波图像的区域梯度变化，确定所述第一时刻的天气雷达回波图像中特定角点的速度矢量；