[发明专利]一种构建格点风速订正模型的方法及装置有效

专利信息
申请号: 202110759432.0 申请日: 2021-07-06
公开(公告)号: CN113204061B 公开(公告)日: 2021-10-08
发明(设计)人: 匡秋明;向世明;张新邦;于廷照;胡骏楠 申请(专利权)人: 中国气象局公共气象服务中心(国家预警信息发布中心)
主分类号: G01W1/10 分类号: G01W1/10;G06K9/62
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 董艳芳
地址: 100086 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 构建 风速 订正 模型 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种构建格点风速订正模型的方法,其特征在于,包括:

获取各格点在预设历史时段的历史气象数据以及历史地貌数据;

针对每一格点,将同一历史时段的历史气象数据以及历史地貌数据输入预先训练好的气象特征提取模型,得到该历史时段的历史时段气象特征;

针对每一格点,获取预设数的格点风速预测模型在各历史时段预报的格点历史风速预报结果,每一格点风速预测模型在每一历史时段对应有一格点历史风速预报结果;

针对每一历史时段,获取该历史时段的格点历史风速预报结果及实际观测历史风速,依据格点历史风速预报结果与实际观测历史风速,计算格点历史时段误差;

针对每一历史时段,将该历史时段的历史时段气象特征以及各格点风速预测模型在该历史时段的格点历史误差,输入格点风速订正训练模型,对格点风速订正训练模型进行训练,得到格点风速订正模型;

所述格点风速订正训练模型包括动作网络子模型以及价值网络子模型,所述针对每一历史时段,将该历史时段的历史时段气象特征以及各格点风速预测模型在该历史时段的格点历史误差,输入格点风速订正训练模型,对格点风速订正训练模型进行训练,得到格点风速订正模型,包括:

针对每一历史时段,将该历史时段的历史时段气象特征以及各格点风速预测模型在该历史时段的格点历史误差进行拼接,得到拼接数据;

将拼接数据输入动作网络子模型中的全连接特征层,得到各格点风速预测模型的训练权重;

将该历史时段的拼接数据以及训练权重输入价值网络子模型中的全连接特征层,得到各格点风速预测模型对预设历史预报时段的格点风速预报加权结果;

依据格点风速预报加权结果以及历史预报时段对应的格点风速实测值,计算价值损失,若价值损失大于预先设置的价值损失阈值,更新所述全连接特征层的参数,进行下一历史时段的训练,直至价值损失不大于价值损失阈值,得到格点风速订正模型;

所述方法还包括:

获取预报格点在当前时段的当前气象数据以及当前地貌数据;

将当前气象数据以及当前地貌数据进行拼接,输入预先训练好的气象特征提取模型,得到当前时段气象特征;

针对所述预报格点的各历史时段,获取所述预设数的格点风速预测模型对各历史时段进行预报的预报格点历史风速预报结果;

基于各历史时段的预报格点历史风速预报结果与实际历史风速,计算各格点风速预测模型的模型误差;

将当前时段气象特征以及各模型误差输入格点风速订正模型的全连接特征层,得到各格点风速预测模型的预测权重;

获取所述预设数的格点风速预测模型基于当前时段分别进行预报的格点未来风速预报结果;

针对每一格点风速预测模型,计算该格点风速预测模型的格点未来风速预报结果与预测权重的乘积,基于各乘积得到所述预报格点的格点未来风速预报订正结果。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各历史时段的预报格点历史风速预报结果与实际历史风速,计算各格点风速预测模型的模型误差,包括:

针对每一格点风速预测模型,计算一历史时段的预报格点历史风速预报结果以及实际历史风速的风速差值;

获取风速差值的平方和;

对各历史时段的平方和进行加权平均,得到所述格点风速预测模型的模型误差。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述气象特征提取模型包括:气象特征提取网络以及全局池化网络,所述将同一历史时段的历史气象数据以及历史地貌数据输入预先训练好的气象特征提取模型,得到该历史时段的历史时段气象特征,包括:

针对每一历史时段,将该历史时段的历史气象数据以及历史地貌数据输入预先训练好的气象特征提取网络,得到历史气象初始特征;依据全局池化网络对历史气象初始特征进行全局池化处理,得到历史时段气象特征。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

对历史地貌数据进行双线性插值处理,以使历史地貌数据的尺寸与历史气象数据的尺寸相同;

对历史气象数据以及插值处理后的历史地貌数据分别进行标准化、正则化处理。

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