[发明专利]一种校正风资源栅格数据的时空耦合方法和系统

说明书

本发明提出一种校正风资源栅格数据的时空耦合方法和系统。其中，方法包括：通过将风资源栅格数据的时间尺度和空间尺度转换至与测风数据一致后计算校正系数，并利用多测风数据加权方法形成校正矩阵，用于校正风资源栅格数据。本发明提出了校正的具体方案，解决了实测数据和预报数据时空计算尺度不一致的问题，同时也解决了偏远地区气象观测站点较少中尺度数值天气预报准确度不高的问题。

技术领域

本发明属于风资源评估领域，尤其涉及一种校正风资源栅格数据的时空耦合方法和系统。

背景技术

风资源栅格数据，一般由中尺度模式计算得到，计算过程可以设置所需的地理范围、栅格数据水平分辨率、计算高度等。目前西班牙VORTEX公司提供的风资源数据包含3公里和1公里水平分辨率、适用60米-300米高度的全球风资源栅格数据；美国UL AWSTruepower公司提供的风资源宏观选址模块包含200米水平分辨率、适合10-140米高度的全球风资源栅格数据；中国气象局的风资源数据为1公里水平分辨率，适用70米、100米高度的国内风资源栅格数据。

通过对国内外论文、学术会议、科技文献、专利等等数据库的检索发现：现阶段用于风资源评估的风资源栅格数据多为由中尺度模式计算直接得到的数据。现有的中尺度栅格数据利用测风塔数据校正有相关文献虽然提出了校正的流程，但缺少具体的时空耦合校正算法模型，其原因主要是因为：一、实测数据与栅格数据的空间尺度不同，无法直接进行校正；二、实测数据的观测时间段与栅格数据取均值时利用的时间段不同，造成了时间尺度上的不统一，无法直接进行校正；三、缺少多组实测数据对同一栅格数据进行校正的方案。因此，如何实现利用实测数据校正风资源栅格数据，缩小风资源栅格数据与实际观测结果的偏差，还处于探索阶段。

现有技术缺点：

在宏观风资源评估过程中，直接使用由中尺度模式计算得到的风资源栅格数据，未经过实测数据校正，与实际观测结果存在偏差。现有的文献提了用测风塔数据校正中尺度模式计算的流程，但缺少时空数据耦合校正算法模型。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种校正风资源栅格数据的时空耦合方法和系统的技术方案，以解决上述技术问题。

本发明第一方面公开了一种校正风资源栅格数据的时空耦合方法，所述方法包括：

步骤S1、在每一个测风点位，提取与实际测风数据同期的高分辨率中尺度风速数据V_D，同时获得观测数据的时间长度t_i；

步骤S2、利用风资源评估微尺度求解器对所述高分辨率中尺度风速数据V_D进行降尺度，得到测风点位测风高度的降尺度风速数据；

步骤S3、根据实际测风风速数据均值与所述测风点位的降尺度风速数据均值，得到各测风点位的校正系数MOS_CFD；

步骤S4、将实际测风风速数据时间序列与所述测风点位的降尺度风速数据时间序列比较，得到各测风点位的相关系数R_i；

步骤S5、根据每个测风点位的高分辨率中尺度多年平均值风速数据V_a、低分辨率中尺度多年平均值风速数据V_lt和所述测风点位的校正系数MOS_CFD，得到每个测风点位的较正数据X_i；

步骤S6、根据各测风点位的风速分布和风向分布，对栅格数据的每个格点，计算各个测风点位与其相关的距离加权指数p_i；

步骤S7、根据所述距离加权指数p_i、相关系数R_i和时间长度t_i，对栅格数据的每个格点，计算各个测风点位与其相关的信任系数c_i；