[发明专利]复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统及应用方法

权利要求书

1.复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于分析平台包括用户交互单元、数据采集单元、道路气象灾害风险评估模型单元、空间分析单元、大数据计算与选址模型单元，用户交互单元完成分析平台与用户的输入输出、智能法算库、阈值库的交互，数据采集单元采集道路周边的气象数据并输入至道路气象灾害风险评估模型单元，道路气象灾害风险评估模型单元依据相关分级标准进行灾害风险等级划分，气象灾害风险评估模型单元将数据处理后输入至空间分析单元，生成道路每个桩号上的道路气象灾害风险等级，空间分析单元将处理后数据输入大数据计算与选址模型单元，大数据计算与选址模型单元在智能算法库的支持下，得到的高速公路网建模结果为观测站的选址提供有力的数据和逻辑支持，在高速公路网建模完成后，通过基于GIS提供的空间数据平台和人工智能算法，即可以进行气象观测站的科学选址建设。

2.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于用户交互单元主要完成分析平台与用户的输入输出、智能法算库、阈值库等的交互。

3.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于数据采集单元完成高速公路道路桩号文件处理，完成基于GPS道路位置测点数据的实时采集，采集区域数字高程文件、周边气象站30年整编历史气象观测数据、高速公路交通事故数据采集、积雪易发路段信息采集、团雾易发路段信息采集、土地利用数据采集、现有道路气象观测站位置信息采集。

4.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于道路气象灾害风险评估模型单元，对周边气象站30年整编历史气象观测数据进行处理，分别统计冰冻雨雪、低能见度、大风和强降水发生的频次，依据相关分级标准进行灾害风险等级划分。

5.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于空间分析模块单元，基于道路高程的长下坡路段自动识别与桩号提取，提取长下坡的坡度和坡长信息；道路曲率的自动计算，自动提取每段道路的曲率半径；交通事故、积雪和团雾的线密度计算，对气象灾害风险等级的站点数据进行空间插值，并将插值结果与高速公路路段进行overlay分析，生成每个桩号上的道路气象灾害风险等级。

6.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于大数据计算与选址模型单元，在智能算法库的支持下，完成基于人工智能的高速公路气象观测站选址，得到最优的选址方案，提供给道路施工单位，根据现场供电情况提出再次优化的方案。

7.根据权利要求1所述的复杂地形下高速公路气象观测站智能选址系统，其特征在于应用方法过程如下：第一步，通过数据采集单元采集高速公路桩号、30m分辨率数字高程、土地利用、周边气象站观测的近30年气象数据、道路交通事故信息、道路积雪易发路段信息、道路团雾易发路段信息、道路已有气象观测站信息的采集与预处理；第二步，通过空间分析模块单元进行空间数据分析与专题信息制作；第三步，通过道路气象灾害风险评估模型单元完成道路气象灾害风险评估模型；第四步，通过大数据计算与选址模型单元完成道路GIS空间属性建模；第五步, 在大数据计算与选址模型单元建模完成后，通过基于GIS提供的空间数据平台和人工智能算法，即可以进行气象观测站的科学选址建设；第六步，通过用户交互单元完成气象观测站选址结果的显示与人工交互式调整；第七步，将选址后的结果导出与发布，供建设使用。