[发明专利]一种基于遥感技术的气象要素预报系统及方法

权利要求书

1.一种基于遥感技术的气象要素预报系统，其特征在于：包括数据采集终端、信号处理终端和云后台数据分析终端；

所述数据采集终端包括用于采集气象要素的数据采集模块、对于获取到的气象要素参数进行剥离和分类存储的预处理模块、基于剥离和分类的气象要素参数构建空间矢量数据库的构建模块、将不同区域内的气象要素采集信号数据进行智能存储的数据存储模块；

所述信号处理终端包括用于接收数据采集终端预处理数据和空间矢量数据的数据接收模块、基于数据接收模块接收的遥感监测数据和采样图像信息进行规整处理的图像处理模块、基于数据接收模块接收的采样空间内气象要素动态参数变化数据整理的数据整合模块、对整合数据和规整处理数据进行线性加权和几何校正的数据修正模块、用于对多样数据进行算法处理分析的算法模块以及用于将基于遥感技术获取的多样化数据进行信号传输的网络传输模块；

所述云后台数据分析终端包括用于接收网络传输模块传输数据的网络接收模块、用于呈现基于遥感技术获取各项气象要素参数时间走势的波形图模块和图像展示的图像分析模块、基于遥感技术获取大气环境内各项原始参数和算法模块内线性加权算法结果值进行综合分析的评估处理模块以及基于遥感技术获取气象要素原始值和算法参考值分析的模拟环境走势模块；

所述算法模块内的核心算法公式包括：

其中，K为基于遥感技术纠正误差的分布特征参数；a_m为基于遥感测绘模型随状态变化的第一设定比重值；b_n为基于遥感测绘模型随状态变化的第二设定比重值；e_mn为基于遥感测绘模型中第m个第一扫描图像和第n个第一扫描图像对应的脚点误差参考值；F为数据修正模块内的矢量数据修正参考值；

所述数据修正模块内的核心公式为：

其中，f为初始设定的修正平衡系数，f_max为最大修正平衡系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的气象要素预报系统，其特征在于：所述数据采集模块包括多光谱扫描仪和气象监测传感器，以使数据采集模块能够实时获取多种气象要素参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的气象要素预报系统，其特征在于：所述构建模块内的空间矢量数据库建立采用Key-midea数据系统，其中文本数据库采用WPS-office系统；数据采样和统计数据库建立采用Excel系统和MySQL系统操作；数据库的建立包括数据分类入库、数据分类编码、矢量化、编辑、已有数据库的检索比对以及保存工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的气象要素预报系统，其特征在于：所述数据采集终端和信号处理终端的载体是遥感无人机。

5.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的气象要素预报系统，其特征在于：所述网络传输模块采用5G网络传输协议或卫星通信。

6.使用如权利要求1所述的一种基于遥感技术的气象要素预报系统的方法，包括以下步骤：

a.通过数据采集模块对指定区域内的天气要素参数进行获取，其中包括多样化的传感器感知数据参数和扫描图像显示；

b.对于数据采集模块获取的多样化数据进行滤波、剥离和分类存储，其中多样化气象数据包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、蒸发、辐射、日照、雨、雪、雾、沙尘暴、霾；

c.根据数据库建立的原则和目标，实行数据库的集中分布式存储形式，数据库类型包括空间矢量数据库、文本数据库和波形图走势数据库；利用大气运动变化是受来自太阳的辐射、各个气象要素变化的结果，用微分方程来描述和记录；

d.对数据采集终端的多样参考数据进行数据存储，以使在网络不畅的状态下，也能实现数据的自我保存；

e.基于数据接收模块接收的采样空间内气象要素动态参数变化数据整合模块，并对整合数据和规整处理数据进行线性加权和几何校正，进而通过核心算法公式对多样数据进行算法处理分析，得出算法参考值；

f.通过网络传输模块用于将基于遥感技术获取的多样化数据进行信号传输给云后台数据分析终端；

g.通过波形图模块呈现基于遥感技术获取各项气象要素参数时间走势，并通过图像分析模块在显示终端进行图像展示；进而通过评估模块，对基于遥感技术获取的大气环境内各项原始参数、算法模块内线性加权算法结果值和计算机的仿测模型模拟算法进行综合分析，得出基于遥感技术获取气象要素原始值和算法参考值分析的模拟环境走势；

h.基于步骤g中的参考数据进一步分析出区域内未来某一时刻、各个地点和各高度上的压力、高度、温度、湿度和风速矢量的预报值，从而得到未来的天气图，进而作出各气象要素的预报。