[发明专利]一种航空气象四维数据集的构建方法及系统

权利要求书

1.一种航空气象四维数据集的构建方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取多源异构数据，并将所述多源异构数据分类为栅格类数据、单点类数据和文件类数据，其中，所述文件类数据包括AMDAR资料、METAR资料、常规地面资料、探空资料、自观数据、雷达资料和卫星资料；

步骤S2：根据预设参考系划分并确定若干个时空标准网格，所述预设参考系包括经纬度、气压层和时间；

步骤S3：将所述文件类数据进行数据分解，并得到解析数据；

步骤S4：基于不同所述解析数据的特点、数据大小和聚合方式，统一所述时空标准网格的数据的空间分辨率、投影坐标系、时间分辨率和区域范围，并确定唯一网格平面；

步骤S5：使用数据插值算法确定所述时空标准网格的网格点上的标准值，根据历史值和观测值对比可靠性确定标准值置信区间；

步骤S6：以统一接口对外提供所述标准值置信区间和相关数据；

所述使用数据插值算法确定所述时空标准网格的网格点上的标准值，包括：

所述数据插值算法采用反距离加权平均算法，将需要进行插值的待插值点为中心，取相邻区域范围内的所有点对所述待插值点进行插值，并确定所述时空标准网格的网格点上的标准值，具体公式如下：

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；

其中，W_total为权重，S_xi为距离，D_xi为选取的数据点，D为所述标准值。

2.根据权利要求1所述的一种航空气象四维数据集的构建方法，其特征在于，所述将所述文件类数据进行数据分解，并得到解析数据，包括：

将所述AMDAR资料、所述METAR资料、所述常规地面资料、所述探空资料、所述自观数据、所述雷达资料和所述卫星资料进行数据分解；

分解所述常规地面资料和所述探空资料并得到近地层、850、700、500、200百帕的温度、温度露点差、位势高度、风速风向；

分解所述AMDAR资料并得到风切变、低温层、大气稳定度、锋面、低空急流、风向、降水；

分解所述METAR资料并得到能见度、温度、露点温度；

分解所述自观数据并得到跑道视程、跑道风向、修正海压、背景亮度；

分解所述雷达资料并得到反射率、径向速度和谱宽；

分解所述卫星资料并得到各个频段的辐射图。

3.根据权利要求1所述的一种航空气象四维数据集的构建方法，其特征在于，根据历史值和观测值对比可靠性确定标准值置信区间，包括：

根据所述数据插值算法得到的数据的分布规律对插值结果进行统计，按照95%的置信度划分置信区间；

根据贝塞尔曲线对所述历史值和所述观测值进行检测，判断所述历史值和所述观测值的变化趋势，以确定所述标准值置信区间。

4.一种航空气象四维数据集的构建系统，其特征在于，包括：

数据处理模块，所述数据处理模块用于获取多源异构数据，并将所述多源异构数据分类为栅格类数据、单点类数据和文件类数据，其中，所述文件类数据包括AMDAR资料、METAR资料、常规地面资料、探空资料、自观数据、雷达资料和卫星资料；

网格划分模块，所述网格划分模块用于根据预设参考系划分并确定若干个时空标准网格；

数据分解模块，所述数据分解模块用于将所述文件类数据进行数据分解，并得到解析数据；

网格确定模块，所述网格确定模块用于基于不同所述解析数据的特点、数据大小和聚合方式，统一所述时空标准网格的数据的空间分辨率、投影坐标系、时间分辨率和区域范围，并确定唯一网格平面，所述预设参考系包括经纬度、气压层和时间；

数据计算模块，所述数据计算模块用于使用数据插值算法确定所述时空标准网格的网格点上的标准值，根据历史值和观测值对比可靠性确定标准值置信区间；

数据展示模块，所述数据展示模块用于以统一接口对外提供所述标准值置信区间和相关数据；

所述数据计算模块还用于采用反距离加权平均算法，将需要进行插值的待插值点为中心，取相邻区域范围内的所有点对所述待插值点进行插值，并确定所述时空标准网格的网格点上的标准值，具体公式如下：

；

；

其中，Wtotal为权重，Sxi为距离，Dxi为选取的数据点，D为所述标准值。