[发明专利]一种蒸发波导高度的融合预测方法

权利要求书

1.一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)蒸发波导高度真值获取：通过海上垂直梯度观测方法，获取不同高度上的温度、相对湿度和气压数据，并对数据进行修正，获得蒸发波导真实发生高度，即蒸发波导高度真值；

(2)蒸发波导模型高度预测：通过在指定高度处安装气象、水文传感器，获得气象、水文观测数据，包括风速、温度、相对湿度、气压和海表温度，然后采用多个蒸发波导模型获得蒸发波导高度预测值；

(3)模型敏感性分析：通过仿真模拟，采用模型等值线分布图和敏感性分析方法，分别设定不同参数的变化区间，分析不同模型对不同参数的敏感性，划分环境区间；

(4)最小二乘支持向量机回归建模：根据敏感性分析结果，在不同环境区间，以获得的气象、水文观测数据和蒸发波导模型高度预测值为输入，以蒸发波导高度真值为输出，回归获得输入与输出之间的非线性映射关系，建立多个蒸发波导模型预测高度的融合预测模型；

(5)蒸发波导高度预测：获取新的指定高度处的气象、水文观测数据，输入到建立好的融合预测模型中，进行高度预测。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，步骤(1)中，垂直梯度观测方法包括海上垂直梯度观测塔观测方法、释放探空气球观测方法。

3.根据权利要求1所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，步骤(1)中，数据修正包括传感器标定曲线修正和潮位数据修正。

4.根据权利要求3所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，传感器标定曲线修正具体如下：通过对传感器进行实验室标定，获得传感器标定曲线，依据传感器标定曲线，采用分段函数，对获取的观测数据进行修订。

5.根据权利要求3所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，潮位数据修正具体如下：通过获取观测点的潮位信息，对安装在不同高度处传感器距海面的高度进行实时修正。

6.根据权利要求1所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，步骤(1)中，蒸发波导高度真值的计算方法如下：

根据气象参数与大气折射率之间的内在关系，通过温度、气压和水汽压的经验公式求解大气折射率，并进行地球曲率订正，得到不同高度处的大气修正折射率；

通过求解不同高度处的大气修正折射率，采用最小二乘法拟合获得大气修正折射率垂直廓线，大气修正折射率垂直廓线变化率为零的点对应的高度即为蒸发波导高度真值。

7.根据权利要求6所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，通过获取首层的气压数据，结合不同层的温度和相对湿度数据，采用静力学气压与水汽压分别求解的方法，获取不同高度处的气压数据。

8.根据权利要求1所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，步骤(2)中，蒸发波导模型包括PJ、BYC、NPS和NWA模型。

9.根据权利要求1所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，步骤(3)中，根据不同蒸发波导模型的计算方法，分别设定不同的风速、相对湿度、气压和海表温度变化区间，通过绘制等值线曲线图谱和敏感性分析方法，分析不同参数对不同模型预测结果的敏感程度；并根据分析结果，对环境区间进行划分。

10.根据权利要求9所述的一种蒸发波导高度的融合预测方法，其特征在于，敏感性分析方法包括Sobol敏感性分析方法和拓展傅里叶幅度敏感性分析方法。