[发明专利]风场空间分布转化为风场时间方向的方法及气溶胶时空分布与风场时空分布的叠加方法

权利要求书

1.风场空间分布转化为风场时间方向的方法，其特征在于，空间风向上各点的风向均可分解为水平向与垂直向，将水平向的各角度风向转化为二维平面呈现，二维平面的水平向为时间方向，垂直向为空间方向，以形成二维平面的时空表现形式；

风场各方向风速用函数来表示，h表示径向距离，t表示时间，风速分解为水平风速和垂直风速V_H，V_V，

其中，水平风速在时间方向变换表示为

V_t(h₀,t₀)＝(t₁-t₀)/(h₁-h₀)V_H(h₀,t₀)

垂直风速投影到时间空间二维平面后变换表示为

V_h(h₀,t₀)＝(t₁-t₀)V_V(h₀,t₀)

h₀,t₀表示当前计算采样点的径向距离和时间，h₁表示同一次脉冲采集过程中下一径向距离采样点，t₁表示下一采样时刻。

2.气溶胶时空分布与风场时空分布的叠加方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取一段时间的气溶胶廓线数据，每个数据点包括时间、径向距离及气溶胶数据值；

S2.获取与S1同一时间段的风场廓线数据，每个数据点包括时间、径向距离、水平风速及垂直风速；

S3.建立二维平面，横坐标为时间轴，纵坐标为径向距离轴，将气溶胶数据值在二维平面上显示，气溶胶浓度用函数ρ(h,t)表示，h表示径向距离，t表示时间；

S4.在二维平面图上叠加风场动力学矢量箭头图层，风速用函数来表示，h表示径向距离，t表示时间，风速分解为水平风速和垂直风速V_H，V_V，

其中，水平风速在时间方向变换表示为

V_t(h₀,t₀)＝(t₁-t₀)/(h₁-h₀)V_H(h₀,t₀)

垂直风速投影到时间空间二维平面后变换表示为

V_h(h₀,t₀)＝(t₁-t₀)V_V(h₀,t₀)

h₀,t₀表示当前计算采样点的径向距离和时间，t₁表示同一次脉冲采集过程中下一径向距离采样点，t₁表示下一采样时刻；

风场作用方向用箭头方向表示，箭头方向为θ＝tan^-1(V_h/V_t)。

3.根据权利要求2所述的气溶胶时空分布与风场时空分布的叠加方法，其特征在于，S1中，气溶胶数据值可以用气溶胶浓度或与气溶胶浓度正相关的PBL、回波信号、消光系数、PM2.5、PM10及能见度数据表示。

4.根据权利要求2或3所述的气溶胶时空分布与风场时空分布的叠加方法，其特征在于，大气气溶胶浓度数据的各采样点坐标转换为像素坐标，非采样点像素通过插值填充，大气气溶胶浓度值与像素值建立索引关系。

5.根据权利要求4所述的气溶胶时空分布与风场时空分布的叠加方法，其特征在于，风场动力矢量强度通过确定风场动力学强度，并与风场动力矢量箭头颜色建立索引关系。