[发明专利]一种基于相关系数的空间风场预测模型建立方法

权利要求书

1.一种基于相关系数的空间风场预测模型建立方法，其特征在于，根据计算流体动力学数值模拟空间风场结果，首先计算各空间点位置与观测点位置的相关性系数；然后依据两相邻观测点信息求解空间任一点风速，由于模型考虑地形，风向的影响，需要分情况讨论：选取的参数准则为空间任一点与观测点平均风向角差值以及相关系数大小，如果平均风向角差值小于或等于临界值，认为空间任一点风向与观测点一致，则二者平均风速呈正相关关系；相反，若平均风向角大于临界值，则二者平均风速呈反相关：对于相关系数，如果两相邻观测点与空间任一点相关系数均不小于临界值，则认为两观测点在同一个涡旋内，两者相关性很大，此时选取与空间任一点相关性系数较大的观测点作为预测模型分析的依据；相反，若观测点与空间任一点相关系数小于临界值，则同时利用两观测点资料对空间任一点风速进行叠加求解，按此方法能够预测空间任一点的风速时程，从而得到整场的风场资料。

2.根据权利要求1所述的一种基于相关系数的空间风场预测模型建立方法，其特征在于，方法具体步骤如下：

根据计算流体动力学数值模拟空间风场结果，计算各空间点位置与观测点位置的相关性系数：

Cor_ij＝corrcoef(ux_i,ux_j) (1)

式中ux_i为观测点i处的脉动风速，ux_j空间任一点j处的脉动风速，Cor_ij为空间任一点与观测点的相关性系数；

依据两相邻观测点信息求解空间任一点风速，选取的参数准则为空间任一点与观测点平均风向角差值以及相关系数大小，分别取平均风向角临界差值为90°，相关性系数临界值为0.7；

如果平均风向角差值小于或等于90°，认为空间任一点风向与观测点一致，则二者平均风速呈正相关关系；

If abs(Degree(i)-Degree(j))≤90

u_ijmean＝u_imean*Cor_ij (2-1)

式中Degree(i)表示观测点平均风向角大小；Degree(j)为空间任一点平均风向角大小；u_ijmean表示观测点对空间任一点平均风速的影响程度；

相反，当平均风向角大于90°，则二者平均风速呈反相关：

If abs(Degree(i)-Degree(j))＞90

u_ijmean＝-u_imean*Cor_ij (2-2)

对于相关系数，如果两相邻观测点与空间任一点相关系数均不小于0.7，则认为两观测点在同一个涡旋内，两者相关性很大，此时选取与空间任一点相关性系数较大的观测点作为预测模型分析的依据；

If Cor_ij≥0.7and Cor_i+1j≥0.7

Cor_ij＝max(Cor_ij,Cor_i+1j)

u_j＝u_ijmean+ux_k*Cor_ij (3-1)

式中Cor_i+1j为空间任一点j与观测点i+1的相关性系数；u_j表示空间任一点j风速预测值；

相反，当观测点与空间任一点相关系数小于0.7，则同时利用两观测点资料对空间任一点风速进行叠加求解：

If Cor_ij＜0.7or Cor_i+1j＜0.7

u_j＝u_ijmean+u_i+1jmean+ux_i*Cor_ij+ux_i+1*Cor_i+1j (3-2)

式中u_i+1jmean为观测点i+1对空间任一点j平均风速的影响程度，ux_i+1为观测点i+1处的脉动风速；

进而能够预测空间任一点的风速时程，从而得到整场的风场资料，作为风场特性分析的基础。