[发明专利]一种基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法

权利要求书

1.一种基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、选取目标站地面气温观测资料一段时间序列以及目标站300km范围内邻站观测资料同时段序列{Y_it,t＝1,2,3,…T,i＝1,2,3…N}，其中t为时间，i为邻站序号；

步骤二、计算邻站与目标站之间的欧氏距离dis_i(0＜dis_i≤dis_max)以及对应的方位角ang_t(0≤ang_t≤360)，并计算每一时刻目标站与邻近站观测值的差θ_it，构造成的目标站与邻近站气温观测值的空间相关性矩阵：

步骤三、计算每个邻站与目标站的气温平均绝对误差，选择空间相关性大的参考站的数据作为训练样本，利用B样条曲面对矩阵J进行曲面拟合，得到关于dis_i和ang_i的空间相关性曲面函数l_i(dis_i,ang_i)；

步骤四、建立目标站的观测数据预测模型：其中ω_i表示为第i个邻站的的权重，k为ω_i的变化系数，在这里取k＝1；

步骤五、根据得到的空间相关性曲面函数l_i(dis_i,ang_i)和目标站观测数据预测模型，利用测试样本的气温值对目标站进行预测，并得到预测值Y_est；

步骤六、将预测值与实际观测值进行比较，通过平均绝对误差和均方根误差评价模型，其中n为样本点数，Z^*(x_i)为第i个预测值，Z(x_i)为第i个观测值，为观测平均值。

2.根据权利要求1所述的基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，其特征在于：地面气温空间相关性大小采用皮尔逊系数作为描述空间相关性大小的参数。

3.根据权利要求1所述的基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，其特征在于：步骤三中的邻站观测值变为

4.根据权利要求1所述的基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，其特征在于：将预测值与实际观测值进行比较后，若其差值满足则认为数据通过检验，若不满足则认为数据可疑，并对可疑数据进行标记，其中f为质量控制参数，σ为目标站观测序列标准误差。

5.根据权利要求1所述的基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，其特征在于：邻站与目标站之间的方位角的计算规则为，当邻站位于目标站的正北方向时方位角为0°，且沿顺时针方向为正值。