[发明专利]基于风云4号卫星云图的地表太阳总辐射超短期预报方法

权利要求书

1.基于风云4号卫星云图的地表太阳总辐射超短期预报方法，包括以下步骤：

⑴确定预报地区的经纬度信息；

⑵在晴空模型下输入所述经纬度信息，即得该地区晴天地表太阳总辐射数值；

⑶利用风云4号卫星云图结合针对预报地区改进的Heliosat-2模型计算云对于太阳总辐射的衰减系数，又称晴空指数CSI，进而按下式计算得到所有天气条件下的地表太阳总辐射数值；

式中：是所有天气条件下的地表太阳总辐射数值，单位：W/m²；

是晴空指数，无量纲，该系数表示云的存在导致太阳辐射的总衰减；

是晴天地表太阳总辐射数值，单位：W/m²；

⑷利用粒子图像测速MPIV算法的matlab数学软件工具箱预报未来0~4h时刻云移动的速度流场CMV；

⑸根据所述未来0~4h时刻云移动的速度流场CMV得到预报地区未来时刻的晴空指数CSI_未来，该CSI_未来与所述相乘，即得未来0-4h时刻的地表太阳总辐射数值。

2.如权利要求1所述的基于风云4号卫星云图的地表太阳总辐射超短期预报方法，其特征在于：所述步骤⑶中风云4号卫星云图是指L1一级数据，分辨率是2 km × 2 km，所使用的通道是可见光通道0.63 ~ 0.69 μ m。

3.如权利要求1所述的基于风云4号卫星云图的地表太阳总辐射超短期预报方法，其特征在于：所述步骤⑶中晴空指数CSI按下式计算：

其中：是各个像素点的云反照率，无量纲，其阈值分别为-0.2、0.8和1.1，分别代表晴天、部分多云和阴天的边界值；

a1,b1,a2,a3通过预报地区的历史资料做线性回归得到；

是表观反照率，无量纲；代表最亮的云的反照率；代表地表反照率。

4.如权利要求1所述的基于风云4号卫星云图的地表太阳总辐射超短期预报方法，其特征在于：所述步骤⑷中MPIV算法具体应用如下：

①由网站获取粒子图像测速MPIV算法的matlab数学软件工具箱；

②根据预报未来0~4h时刻选择两张像素面积为400×400的图像，并将块大小设为32×32像素，以最小二次差分法作为搜索矢量的准则；

③通过滤波和矢量插值，得到未来0~4h时刻云移动的速度流场CMV。