天气雷达回波图像的预测方法及预测装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天气预测
，尤其涉及天气雷达回波图像的预测方法及预测装置。
技术介绍
在气象预测领域中，对未来一段时间内的降水情况进行预测是重要的内容。目前，通常利用天气雷达的回波图像来预测降水量。例如：利用多普勒雷达的回波图像，按照适当的Z-R关系(反射率因子和雨强度关系)来预测某地区未来的降水量。现有的降水预测方法主要包括：基于天气雷达回波强度的不动法预测，以及基于天气雷达回波强度的线性外推法预测。基于天气雷达回波强度的不动法预测，假定某一地区的云层在未来一段时间(如两小时)内不会发生变化，完全通过该地区当前的天气雷达回波图像来预测未来一段时间的降水情况。基于天气雷达回波强度的线性外推法预测，假定某一地区的云层在未来一段时间(如两小时)内的运动特征保持恒定，利用该地区在过去一段时间内的风暴运动情况，根据最小二乘法拟合出风暴的二维运动曲线，之后以该二维运动曲线对该地区未来一段时间内的云层运动进行线性外推，利用外推得到的结果预测降水情况。但是，云层的运动受到很多因素的影响，尤其是风暴(强对流天气)通常是以大尺度气旋的形式移动，而非不动或者是线性移动，因此，现有的两种预测方法的准确性较低，尤其是对于强对流天气，利用现有的两种方法很难进行准确预测。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种天气雷达回波图像的预测方法及预测装置，通过非线性外推的方式更加准确地预测天气雷...
【技术保护点】
一种天气雷达回波图像的预测方法，其特征在于，包括：对第一区域在第一时间段内的多个天气雷达回波图像进行分析，确定所述第一地区的天气雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图，其中所述第一时间段为：从位于所述第一时刻之前的预定时刻到所述第一时刻之间的时间段；将所述第一时刻的天气雷达回波图像作为基准天气雷达回波图像；利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达回波图像，其中所述目标时刻为：当前的基准天气雷达回波图像对应的时刻延迟预设步长时间后的时刻；判断当前的目标时刻是否为第二时刻，其中第二时刻为位于所述第一时刻之后的时刻；在当前的目标时刻为第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为预测结果；在当前的目标时刻不是第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷达回波图像为新的基准天气雷达回波图像，再次执行利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达回波图像的步骤及后续步骤。
【技术特征摘要】
1.一种天气雷达回波图像的预测方法，其特征在于，包括：
对第一区域在第一时间段内的多个天气雷达回波图像进行分析，确定所
述第一地区的天气雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图，其中所述第一时
间段为：从位于所述第一时刻之前的预定时刻到所述第一时刻之间的时间段；
将所述第一时刻的天气雷达回波图像作为基准天气雷达回波图像；
利用当前的基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，
确定目标时刻的天气雷达回波图像，其中所述目标时刻为：当前的基准天气
雷达回波图像对应的时刻延迟预设步长时间后的时刻；
判断当前的目标时刻是否为第二时刻，其中第二时刻为位于所述第一时
刻之后的时刻；
在当前的目标时刻为第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气雷
达回波图像为预测结果；
在当前的目标时刻不是第二时刻的情况下，确定当前的目标时刻的天气
雷达回波图像为新的基准天气雷达回波图像，再次执行利用当前的基准天气
雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的天气雷达
回波图像的步骤及后续步骤。
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，对第一区域在第一时
间段内的多个天气雷达回波图像进行分析，确定所述第一地区的天气雷达回
波图像在第一时刻的速度矢量图，包括：
比较所述多个天气雷达回波图像的区域梯度变化，确定所述第一时刻的
天气雷达回波图像中特定角点的速度矢量；
基于所述特定角点的速度矢量，利用双线性插值法确定所述第一时刻的
天气雷达回波图像中全部回波数据点的速度矢量，形成所述第一地区的天气
雷达回波图像在第一时刻的速度矢量图。
3.根据权利要求1或2所述的预测方法，其特征在于，所述利用当前的
基准天气雷达回波图像和所述速度矢量图进行非线性外推，确定目标时刻的
天气雷达回波图像，包括：
基于所述速度矢量图确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数
\t据点的速度矢量；
根据所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的坐标位置以及
各回波数据点的速度矢量，计算各回波数据点在目标时刻的坐标位置，形成
目标时刻的天气雷达回波图像。
4.根据权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述基于所述速度矢
量图确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的速度矢量，包
括：
确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的坐标位置；
利用各回波数据点的坐标位置和所述速度矢量图确定所述各回波数据点
的速度矢量，其中，一个回波数据点的速度矢量为：所述速度矢量图中坐标
位置与所述回波数据点的坐标位置相同的点的速度矢量。
5.根据权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述基于所述速度矢
量图确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的速度矢量，包
括：
在所述当前的基准天气雷达回波图像为第一时刻的天气雷达回波图像的
情况下：确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的坐标位置；
利用各回波数据点的坐标位置和所述速度矢量图确定所述各回波数据点的速
度矢量，其中，一个回波数据点的速度矢量为：所述速度矢量图中坐标位置
与所述回波数据点的坐标位置相同的点的速度矢量；
在所述当前的基准天气雷达回波图像不是第一时刻的天气雷达回波图像
的情况下：分别确定所述当前的基准天气雷达回波图像中各回波数据点的中
间坐标位置，其中一个回波数据点的中间坐标位置为：所述回波数据点的当
前坐标位置与第三时刻的坐标位置的中间位置，所述第三时刻位于所述当前
的基准天气雷达回波图像所对应的时刻之前，且两者之间的时长为预设步长
时间；利用各回波数据点的中间坐标位置和所述速度矢量图确定所述各回波
数据点的速度矢量，其中，一个回波数据点的速度矢量为：所述速度矢量图
中坐标位置与所述回波数据点的中间坐标位置相同的点的速度矢量。
6.一种天...
【专利技术属性】
技术研发人员：邰磊，潘基泽，陈俊峰，潘涛，
申请(专利权)人：象辑知源武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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