[发明专利]一种陆表温度数据同化处理方法、装置、设备及存储介质有效
| 申请号: | 202211652339.0 | 申请日: | 2022-12-22 |
| 公开(公告)号: | CN115630258B | 公开(公告)日: | 2023-02-28 |
| 发明(设计)人: | 聂肃平;贾小龙;曹伟华;罗勇 | 申请(专利权)人: | 中国气象局地球系统数值预报中心 |
| 主分类号: | G06F17/11 | 分类号: | G06F17/11;H03H17/02;G01K13/00 |
| 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: | 于彬 |
| 地址: | 100089 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 温度 数据 同化 处理 方法 装置 设备 存储 介质 | ||
1.一种陆表温度数据同化处理方法,其特征在于,应用于耦合同化系统,所述耦合同化系统包括应用观测卫星数据,所述观测卫星数据提供待预测区域的陆表温度全球观测信息,并在对应的观测时刻生成观测数据;所述耦合同化系统中包含有与所述陆表温度具有关联关系的陆面其他相关关键变量数据;所述方法包括:
基于各个格点上观测数据的温度均值数据和预设时间位相中包含的观测数据,计算得到该时间位相中各个格点的观测数据相较于所述温度均值数据的观测距平数据;
针对所述观测距平数据进行傅式变换,得到所述观测距平数据对应的空间数据,并对所述空间数据进行随机扰动处理,得到处理后的随机集合样本;
根据上个时刻的模式误差集合样本和当前时刻的随机集合样本,得到当前时刻三维空间的模式误差集合样本,并对当前时刻三维空间的模式误差集合样本进行傅式反变换,得到当前时刻二维空间的模式误差集合样本;
根据当前时刻二维空间的模式数据的模式误差集合样本和所述陆面其他相关关键变量数据的模式误差集合样本之间的关联关系,计算得到预报时刻的集合样本,并针对预报时刻的集合样本使用目标集合Kalman滤波同化算法处理,得到预报时刻的分析场。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过以下方式确定预设时间位相中包含的观测数据,包括:
根据卫星陆表温度产品时间频次特征,确定与所述时间频次特征对应的同化窗口;所述同化窗口用于将观测值周期划分为多个时间位相;
根据各个所述时间位相对应的时间数据和生成所述观测数据的观测时刻,将各个所述观测数据归整到各个所述时间位相中。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述空间数据进行随机扰动处理,得到处理后的随机集合样本,包括:
根据所述空间数据,确定所述空间数据的误差方差;
根据所述空间数据的误差方差和生成的随机数,得到所述随机集合样本。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标集合Kalman滤波同化算法包括原始集合Kalman滤波同化算法和基于SVD的背景场误差矩阵分解算法。
5.一种陆表温度数据同化处理装置,其特征在于,驻留于耦合同化系统,所述耦合同化系统包括应用观测卫星数据,所述观测卫星数据提供待预测区域的陆表温度全球观测信息,并在对应的观测时刻生成观测数据;所述耦合同化系统中包含有与所述陆表温度具有关联关系的陆面其他相关关键变量数据;所述装置包括:
预处理模块,用于基于各个格点上观测数据的温度均值数据和预设时间位相中包含的观测数据,计算得到该时间位相中各个格点的观测数据相较于所述温度均值数据的观测距平数据;
变换模块,用于针对所述观测距平数据进行傅式变换,得到所述观测距平数据对应的空间数据,并对所述空间数据进行随机扰动处理,得到处理后的随机集合样本;
扰动模块,用于根据上个时刻的模式误差集合样本和当前时刻的随机集合样本,得到当前时刻三维空间的模式误差集合样本,并对当前时刻三维空间的模式误差集合样本进行傅式反变换,得到当前时刻二维空间的模式误差集合样本;
同化模块,用于根据当前时刻二维空间的模式数据的模式误差集合样本和所述陆面其他相关关键变量数据的模式误差集合样本之间的关联关系,计算得到预报时刻的集合样本,并针对预报时刻的集合样本使用目标集合Kalman滤波同化算法处理,得到预报时刻的分析场。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至4任一所述的陆表温度数据同化处理方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述的陆表温度数据同化处理方法的步骤。
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