[发明专利]一种基于双重距离的气候空间分区方法

说明书

本发明公开了一种基于双重距离的气候空间分区方法，包括如下步骤：对气候空间进行格点划分；确定每个格点的坐标和气象参数的特征向量；计算两个格点之间的位置距离R和参数特征向量的特征距离R_a；计算气候空间之内的任意两个格点之间的空间距离R_s；对计算所得的所有空间距离R_s进行聚类分析，获得聚类中心和气候空间的分区结果。本发明的基于双重距离的气候空间分区方法，具有将气象参数数据的空间位置与参数特征二者相结合、解决现有气候分区方法中的属性单一和应用局限性的问题、完整描述我国气候区域变化特征和空间差异性等优点。

技术领域

本发明涉及气象学技术领域，特别是涉及一种基于双重距离的气候空间分区方法。

背景技术

气候分区，是指根据气候分类的原则和生产建设的需要，按气候特征的相似和差异 程度，以一定的指标，对一定区域范围所进行的气候区域划分。1929年，竺可桢根据 少量的气候资料提出了中国的第一个气候区划，将全国分为华南、华中、华北、东北、 云贵高原、草原、西藏和蒙新共八个气候区。1949年，卢鋈又提出四条界线，在此基 础上他进一步将全国分成十大气候区。1959年，中国科学院自然区划工作委员会公布 了中国气候区划初稿，他们以日平均气温不低于10℃稳定期的积温和最冷月气温或极 端最低气温多年平均值为热量指标，以干燥度(见气候指数)为水分指标。根据热量指标， 他们把全国分划成六个气候带和一个高原气候区：赤道带、热带、亚热带、暖温带、温 带。、寒温带和高原气候区(青藏高原)。同时，结合中国地形特点和历史行政区划传 统，又将全国分为8个一级气候地区和32个二级气候省。

大气温湿压等参数是气候变化、大气光学及辐射传输特性研究的基本参数，也是气 候诊断和大气探测的重要内容。我国幅员辽阔，地势高低不同，地形类型及山脉走向多样，造成我国气候分布存在显著的空间差异性。通过单一地面站点测量获得的参数能代 表多大范围内的大气状况，需要研究近地面大气参数的空间变化及其分布特征，建立大 气参数空间分布均质区划分方法，为区域性气候变化及大气参数地面测量站点布控方案 研究奠定基础。

气候分区主要应用以下三种聚类方法：划分聚类、层次聚类和统计检验聚类分析法。 聚类算法以相似性为基础，将物理或抽象对象的集合分成由类似的对象组成的多个类或 簇的过程，作为研究分类问题的一种统计分析方法，已经广泛应用于气候气象研究领域。

目前广泛使用的气候分区方法，均只单一考虑了我国气候的属性特征，而气象数据 本质上具有地理位置和参数特征的双重含义，利用基于空间位置或非空间参数特征的相 似性的传统聚类方法，会分裂空间要素固有的二重特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于双重距离的气候空间分区方法，以解决 现有气候分区方法中的属性单一和应用局限性的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于双重距离的气候空间分区方法，其特点是，包括如下步骤：

步骤1：对气候空间进行格点划分；

步骤2：确定每个格点的坐标和每个格点的气象参数的特征向量；

步骤3：计算两个格点之间的位置距离R；

步骤4：计算两个格点的参数特征向量的特征距离R_a；

步骤5：根据格点的坐标和气象参数，获得两个格点的空间距离R_s的计算公式；

步骤6：根据步骤5的计算公式，计算气候空间之内的任意两个格点之间的空间距离R_s；

步骤7：对计算所得的所有空间距离R_s进行聚类分析，获得聚类中心和气候空间的分区结果。

所述步骤1中，格点划分是依据经纬度等距进行划分的。