[发明专利]星地总辐射观测数据匹配及评估方法和系统、介质及设备

说明书

本发明提供了星地总辐射观测数据匹配及评估方法和系统、介质及设备。该方案包括获取地基辐射站数据，并获取FY‑4A卫星数据进行时空匹配运算，生成第一时空匹配数据；获取H imawar i‑8卫星数据进行时空匹配运算，生成第二时空匹配数据；获取云与地球辐射能量系统测量仪数据进行时空匹配运算，生成第三时空匹配数据；根据天气类型、区域、海拔高度和季节进行划分，存储为第一匹配、第二匹配、第三匹配；进行评估计算，生成第一相关系数、第二相关系数和第三相关系数；评估数据质量，并标记存疑数据范围。该方案能够实现地基辐射台站、气象卫星、云与地球辐射能量系统测量仪数据间的数据融合，时间和空间分辨率高，观测范围广，具有提高数据质量和可用性的优点。

技术领域

本发明涉及气象分析技术领域，更具体地，涉及星地总辐射观测数据匹配及评估方法和系统、介质及设备。

背景技术

太阳辐射是地球上主要的能量来源，对地面太阳辐射的准确测量是气象、农业、建筑、太阳能发电等领域的重要基础，作为地表太阳辐射的重要组成部分，总辐射量即地表下行短波辐射(DSSR)是地表辐射平衡的重要分量，也是陆面模型和气候模式的关键输入参数，准确评估DSSR对全球辐射收支平衡和太阳能估算等应用研究具有重要意义。DSSR数据可以从中国气象部门的地基辐射台站、中国风云四号气象卫星(FY-4A)、日本气象卫星葵花-8(Himawari-8)和云与地球辐射能量系统测量仪(CERES)数据中直接或反演得到，目前缺乏从星地四个观测平台对DSSR数据产品进行一致性评估方法、系统和装置。将四个观测平台不同观测反演方法的反演数据和遥测数据进行匹配交叉验证分析，按照不同的天气类型、区域、海拔高度和季节，分析其异同，最终基于DSSR数据建立针对地基观测的分析验证，从而为气候模式和气象服务提供高质量的DSSR数据及产品支撑。

面对上述现状，一方面，DSSR可以从辐射台站观测、FY-4A的SSI产品、Himawari-8卫星SWR产品和CERES项目CERES-SYN辐射产品中直接或反演得到，目前缺乏从不同观测仪器设备和观测方法出发，对DSSR数据产品进行时空匹配及各观测平台评估分析验证的方法、装置和支持系统。另一方面，各种类型的DSSR数据量大且繁多，如何对这些多而繁杂的信息做分解、分析、验证和有效的利用，如何进行支撑系统的构建，使得能够快速有效的获取这些信息并支撑上述功能的完成，均是待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了星地总辐射观测数据匹配及评估方法和系统、介质及设备，能够实现地基辐射台站、气象卫星、云与地球辐射能量系统测量仪数据间的数据融合，时间和空间分辨率高，观测范围广，具有启发提高数据质量和可用性的优点，为进一步形成地、空、天联合观测数据集，制作全天候三维联合数据产品提供基础。

根据本发明实施例第一方面，提供星地总辐射观测数据匹配及评估方法。

在一个或多个实施例中，优选地，所述星地总辐射观测数据匹配及评估方法包括：

获取地基辐射站数据，并获取FY-4A卫星数据进行时空匹配运算，生成所述第一时空匹配数据；

获取Himawari-8卫星数据进行时空匹配运算，生成第二时空匹配数据；

获取云与地球辐射能量系统测量仪数据进行时空匹配运算，生成第三时空匹配数据；

对所述第一时空匹配数据、所述第二时空匹配数据和所述第三时空匹配数据根据天气类型、区域、海拔高度和季节进行划分，存储为第一匹配、第二匹配、第三匹配；

对所述第一匹配、所述第二匹配、所述第三匹配进行评估计算，生成第一相关系数、第二相关系数和第三相关系数；

根据所述第一相关系数、所述第二相关系数和所述第三相关系数，评估数据质量，并标记存疑数据范围。

在一个或多个实施例中，优选地，所述获取地基辐射站数据，并获取FY-4A卫星数据进行时空匹配运算，生成所述第一时空匹配数据，具体包括：