[发明专利]适用于微波链路监测网络的空间插值方法

说明书

本发明公开了一种适用于微波链路监测网络的空间插值方法，包括以下步骤：将链路分段，每小段中心点作为虚拟站点的位置；计算各链路因天线精度带来的误差方差；确定所有链路中各虚拟站点所对应的已知点及其距离权重和分布权重；利用天线精度误差方差及距离权重和分布权重计算出各虚拟站点的权重矩阵；利用矩阵权重逐链路进行迭代计算，得到各链路虚拟站点的计算结果；划分网格；通过所有虚拟站点结果插值得到降雨空间分布。本发明通过分链路逐步迭代优化能够利用其他链路所捕捉到的降雨信息，更大程度发挥微波链路网络高覆盖率的优势，解决了路径积分数据向点尺度数据的转化难题。

技术领域

本发明涉及适用于微波链路监测网络的空间插值方法，属于微波领域。

背景技术

近几年，利用微波链路网路进行降雨监测的技术被广泛关注。但是，目前制约该技术发展的一个问题是如何利用监测网络的监测结果得到降雨的空间分布情况。不同于其他的数据类型，微波链路监测结果为路径积分尺度，不能适用到现有的应用中；另外，由于微波链路网络中普遍具有区域聚集的情况，这种链路的小区域聚集会使空间插值结果变得非常不准确，无法正确表达出微波链路网络的监测优势。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于微波链路监测网络的空间插值方法，解决了链路区域聚集对插值结果造成的影响以及路径积分尺度数据向点尺度数据的转化难题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种适用于微波链路监测网络的空间插值方法，包括以下步骤：

S1，将各链路分段，分成若干个小段，每小段中心点作为虚拟站点的位置；

S2，计算各链路因天线精度带来的误差方差：

其中，Q_k为第k条链路的天线精度最低值；a_k、b_k为该频率微波所对应得ITU-R模型参数值，其取值与微波频率、极化方式以及降雨粒子形态有关，可查ITU-R建议书得；L_k为该条链路的长度；A_k为该条链路的衰减值；

S3，确定所有链路中各虚拟站点所对应的参与插值的站点及其各自的距离权重W_DLi和分布权重W_ALi；

S4，利用S2中得到的天线精度误差方差及S3中得到的距离权重和分布权重计算出选定各虚拟站点的权重矩阵V_e；

S5，利用S4所得的矩阵权重V_e逐链路进行迭代计算，得到各链路虚拟站点的计算结果；

S6，划分网格；

S7，通过所有虚拟站点结果插值得到降雨空间分布。

作为优选，所述步骤S1中根据雨胞大小确定分段距离s，可尝试设定不同的s，然后参与后续计算中，选择结果误差最小时的s作为s的最终取值，确定s后，第k条链路划分虚拟站点的个数为

其中，为向上取整符号。

作为优选，所述步骤S1中直接给定各链路所要划分的虚拟站点的个数均为同一个值m_k，将所有链路均平分成m_k段，每段的中点作为虚拟站点所处的位置。

作为优选，所述步骤S3具体为：

选定一条链路，该链路上的各虚拟站点依次作为待插值站点，利用除该链路外的其他链路对该链路上各个虚拟站点进行权重计算，其中，第i个参与插值站点的距离权重的计算方法采用反距离权重法：