本申请公开了一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法、设备及介质，该基于图像哈希技术的降水相似预报方法包括以下步骤：获取再分析数据集中的降水数据作为历史降水场数据；获取数值预报资料中预报降水数据，并将历史降水场数据与预报降水数据进行相似度分析，得到相似时间与相似区域；利用图像哈希技术建立逐步过滤的相似预报流程，通过汉明距离作为相似判据，进行筛选不同降水强度场的样本数据；计算两个样本之间的相似程度，对不同时间段的累积降水场进行相似过滤，筛选得到多个相似的历史场；从多个相似的历史场内筛选出最相似的两个历史场作为当前时刻降水定量预报结果；利用哈希算法，进行降水场间形态、强度和时空变化相似性的判定，以及制定合适的相似性度量机制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及降水相似预报领域，具体涉及一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法、设备及介质。
技术介绍
1、全年造成飞行返航、备降、延误的诸多原因中，属天气原因的约占 60 ～ 80%，而强降水是主要影响天气之一。强降水会导致飞机的发动机熄火、恶化飞机的空气动力、影响跑道的使用等，在有记录以来，强降水伴雷暴造成的飞行事故屡见不鲜。如何将强降水对飞行的定性影响转化为定量的预报结果是航空气象工作未来的重点和难点。目前统计预报在降水预报领域是强有力的技术方案，相似预报方法则是统计预报的方法之一，在天气预报业务中被广泛使用，现有技术的缺点是：不能保证降水场强度的相似性，利用图像哈希技术做降水场相似检索，只能保证降水场的形态相似，而无法保证降水场的强度相似，其次无法保证降水场时空变化上的相似性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法在于解决目前点对点的相似预报存在的准确率不高、检索速度慢的问题。
2、为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法，包括以下步骤：
3、s1，获取再分析数据集中的降水数据作为历史降水场数据；
4、s2，获取数值预报资料中预报降水数据，并将历史降水场数据与预报降水数据进行相似度分析，得到相似时间与相似区域；
5、s3，利用图像哈希技术建立逐步过滤的相似预报流程，通过汉明距离作为相似判据，进行筛选不同降水强度场的样本数据；
>6、s4，计算两个样本之间的相似程度，对不同时间段的累积降水场进行相似过滤，筛选得到多个相似的历史场；7、s5，从多个相似的历史场内筛选出最相似的两个历史场作为当前时刻降水定量预报结果。
8、进一步地，步骤s2中，获取数值预报资料中预报降水数据，并将历史降水场数据与预报降水数据进行相似度分析，得到相似时间与相似区域，其中相似时间与相似区域的选取方法包括如下步骤：
9、相似时间的选取，根据预报降水场的日期，选取历史上每一年同期的前后30天的时间作为查找范围；
10、对于相似区域的选取，以研究区域为核心的最小矩形范围。
11、进一步地，所述降水场划分为多个降水强度场，降水场包括中雨、大雨与暴雨对应的降水场。
12、进一步地，步骤s3中，所述图像哈希技术包括：搭建历史降水库和对应的哈希值列表，所述哈希值列表包括3小时、6小时、12小时、24小时累积降水图像以及其对应的哈希值列表。
13、进一步地，步骤s3中，通过汉明距离作为相似判据，进行筛选不同降水强度场的样本数据，具体包括：
14、数值预报资料中预报降水数据，根据预报降水数据计算数值预报中3小时、6小时、12小时、24小时累积降水图像以及其对应的哈希值列表；
15、在对累积降水场逐步检索中，计算多个降水强度的预报场和历史场间的汉明距离，使用其加权和衡量降水场之间的相似程度；
16、根据相似程度进行筛选不同降水强度场的样本数据。
17、进一步地，步骤s4中，计算两个样本之间的相似程度，对不同时间段的累积降水场进行相似过滤，筛选得到多个相似的历史场，具体步骤如下：
18、对24小时累积降水场进行相似过滤，筛选得到最相似的20个历史场；对12小时累积降水场进行相似过滤，从上一步过滤得到的20个场中筛选得到最相似的10个历史场；对6小时累积降水场进行相似过滤，再从10个场中筛选得到最相似的5个历史场；对3小时累积降水场进行相似过滤，最后从中筛选得到最相似的2个历史场。
19、本专利技术还提供一种基于图像哈希技术的降水相似预报设备，包括处理器、存储器以及至少一个程序，所述程序被存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如上述任一项所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法的指令。
20、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行以实现上述任一项所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法。
21、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
22、本专利技术能够提高高维数据检索效率，降低时间复杂度，节约用户的检索时间；相似性的度量采用不同降水强度场间汉明距离的经验组合，能够较为全面地考虑降水场间的相似匹配，增加降水场时空变化上的相似性判断。
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【技术保护点】
1.一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤S2中，获取数值预报资料中预报降水数据，并将历史降水场数据与预报降水数据进行相似度分析，得到相似时间与相似区域，其中相似时间与相似区域的选取方法包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，所述降水场划分为多个降水强度场，降水场包括中雨、大雨与暴雨对应的降水场。
4.如权利要求1所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤S3中，所述图像哈希技术包括：搭建历史降水库和对应的哈希值列表，所述哈希值列表包括3小时、6小时、12小时、24小时累积降水图像以及其对应的哈希值列表。
5.如权利要求4所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤S3中，通过汉明距离作为相似判据，进行筛选不同降水强度场的样本数据，具体包括：
6.如权利要求1所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤S4中，计算两个样本之间的相似程度，对不同时间段的累积降水场进行相似过滤，筛选得到多个相似的历史场，具体步骤如下：
7.一种基于图像哈希技术的降水相似预报设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及至少一个程序，所述程序被存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-6中任一项所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法的指令。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行以实现权利要求1-6中任一项所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法。
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【技术特征摘要】
1.一种基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤s2中，获取数值预报资料中预报降水数据，并将历史降水场数据与预报降水数据进行相似度分析，得到相似时间与相似区域，其中相似时间与相似区域的选取方法包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，所述降水场划分为多个降水强度场，降水场包括中雨、大雨与暴雨对应的降水场。
4.如权利要求1所述的基于图像哈希技术的降水相似预报方法，其特征在于，步骤s3中，所述图像哈希技术包括：搭建历史降水库和对应的哈希值列表，所述哈希值列表包括3小时、6小时、12小时、24小时累积降水图像以及其对应的哈希值列表。
5.如权利要求4所述的基于图像哈希技术...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞碧玉，李新峰，易军，孙嘉翔，
申请(专利权)人：中国民用航空华东地区空中交通管理局，
类型：发明
国别省市：
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