[发明专利]一种气象要素场空间分布区域的识别方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种气象要素场空间分布区域的识别方法及装置，属于气象预报技术领域。基于本申请提出的方法可以快速拟合并识别高低温、降水等气象要素场空间分布区域，基于时间参数和气象观测数据，能够实现对重点时段、重点区域的对流天气的临近预报，且该天气预报是气象要素观测对象基于时间序列的演变过程推论得到的，而不是区域范围内概率性的预报结果，准确率较高，可基于识别结果应对天气变化并进行预警，也可用于研究影响天气形成变化的机理。

技术领域

本发明主要涉及气象预报技术领域，具体地说，涉及一种气象要素场空间分布区域的识别方法及装置。

背景技术

在全球气候变化的大背景下，近些年来极端天气出现频率越来越高。当前热浪席卷全球，不少地区出现极端高温，改变了以往的大气环流方式，是造成以上极端天气的重要原因之一。气象防灾减灾对灾害性天气和气象灾害的监测、预报和预警能力提出了越来越高的要求，对重点时段、重点区域的对流天气临近预报的需求更为迫切。但是，如现有的降雨量预报主要是一个区域范围内概率性的预报结果，准确率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气象要素场空间分布区域的识别方法及装置，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种气象要素场空间分布区域的识别方法，包括：

获取至少两个不同时间参数对应的气象观测数据。

基于所有的所述气象观测数据、所述时间参数和预设分类条件，得到像元集合，所述像元集合为不同所述时间参数下对应的第一目标集合，所述第一目标集合包含至少一个第一像元，每个所述第一像元是基于所述气象观测数据和所述预设分类条件得到的特征像元和非特征像元的二值化图像；所述预设分类条件为基于气象要素的天气现象的等级划分条件。

基于所述像元集合，利用区域分裂合并算法分别对每个所述第一目标集合中相邻的所述特征像元进行合并，得到特征区域。

基于所有的所述特征区域和所述时间参数，得到第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别为不同所述时间参数对应的所述特征区域的拟合图形；所述拟合图形是基于所述特征区域进行图形模拟后得到的图像。

基于所述第一图像与所述第二图像，利用限定搜索半径的区域中心邻近搜索算法识别不同所述时间参数对应的气象要素场空间分布区域是否为同一气象观测对象。

第二方面，本申请还提供了一种气象要素场空间分布区域的识别装置，包括获取模块、第一分类模块、第二分类模块、拟合模块和识别模块，其中：

获取模块：用于获取至少两个不同时间参数对应的气象观测数据；

第一分类模块：用于基于所有的所述气象观测数据、所述时间参数和预设分类条件，得到像元集合，所述像元集合为不同所述时间参数下对应的第一目标集合，所述第一目标集合包含至少一个第一像元，每个所述第一像元是基于所述气象观测数据和所述预设分类条件得到的特征像元和非特征像元的二值化图像；所述预设分类条件为基于气象要素的天气现象的等级划分条件；

第二分类模块：用于基于所述像元集合，利用区域分裂合并算法分别对每个所述第一目标集合中相邻的所述特征像元进行合并，得到特征区域；

拟合模块:用于基于所有的所述特征区域和所述时间参数，得到第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别为不同所述时间参数对应的所述特征区域的拟合图形；所述拟合图形是基于所述特征区域进行图形模拟后得到的图像；

识别模块:用于基于所述第一图像与所述第二图像，利用限定搜索半径的区域中心邻近搜索算法识别不同所述时间参数对应的气象要素场空间分布区域是否为同一气象观测对象。

本申请的有益效果为：