[发明专利]一种重复观测气象数据优化处理方法

权利要求书

1.一种重复观测气象数据优化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采集一组重复观测气象数据，设该组数据间隔点组成的集合为U，计算气象观测值v隶属于间隔点u_i的关联函数μ_i；

(2)计算气象观测值v隶属于集合U内每个间隔点的关联函数；

(3)根据每个气象观测值的关联函数，计算所有气象观测值在集合U上每个区间的信息分配比重，选取最大信息分配比重对应的间隔点作为最优数值区间，计算最优数值区间对应的最优采样值；

所述步骤(1)集合U＝{u₀,u₁,u₂,…,u_n}，关联函数表达式为：

其中u_i和u_j属于集合U；关联函数μ_i表示气象观测值v在区间[u_i-1,u_i]上隶属于间隔点u_i的概率为p,表示为：

p＝μ_i(u_i,v)

步骤(2)包括：

(201)计算气象观测值v在相邻区间[u_i,u_i+1]的关联函数：

设气象观测值v在相邻区间[u_i,u_i+1]概率等价点为v'，则v'和v关于u_i对称，所述概率等价点v'和v以相同概率隶属于对称中心；则在区间[u_i,u_i+1]上，v'以概率1-p隶属于间隔点u_i+1；

v'是v的概率等价点，则气象观测值v以概率p*(1-p)隶属于间隔点u_i+1，气象观测值v在区间[u_i,u_i+1]关联函数表示为：

μ_i+1(u_i+1,v)＝p*(1-p)

(202)计算气象观测值v在区间[u_i+1,u_i+2]的关联函数：

v'在相邻区间[u_i+1,u_i+2]以u_i+1为对称中心的对称点v”同样以概率p隶属于u_i+2，v”是v'的概率等价点，v”以概率p隶属于间隔点u_i+2，因此v以概率p*(1-p)*p隶属于间隔点u_i+2，则气象观测值v在区间[u_i+1,u_i+2]关联函数表示为：

μ_i+2(u_i+2,v)＝p*(1-p)*p

(203)依此类推，得到v隶属于μ₀，μ₁，…，μ_n所有的关联函数，表达如下：令气象观测值v所在数值区间以自然数标度为1，拟信息分配区间以自然数标度为t，气象观测值v在集合U每个数值区间的关联函数表示为：

步骤(3)包括：

(301)计算气象观测值(v₁,v₂,...,v_n)中每个观测值分配给间隔点u_i的信息量，表达式为：

其中μ_it表示第t个气象观测值v_t隶属于间隔点u_i的关联函数；信息量表示值域内任一数值区间所具有的每个采样值落入该区间的概率之和；

(302)计算气象观测值(v₁,v₂,...,v_n)在集合U上的所有信息量，表达式为：

(303)计算u_i所在区间总的信息分配比重，表达式为：

其中f_i表示气象观测值(v₁,v₂,...,v_n)在集合U上的信息集聚程度，以f最大所对应间隔点u_h代表的区间为最优数值区间；

所述步骤(3)最优采样值表达式为：