[发明专利]一种航空气象四维数据集的构建方法及系统

说明书

本发明涉及航空气象数据构建技术领域，特别是涉及一种航空气象四维数据集的构建方法及系统。包括：步骤S1：获取多源异构数据，并将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；步骤S2：根据预设参考系数划分并确定若干个时空标准网格；步骤S3：将文件类数据进行数据分解，并得到解析数据；步骤S4：基于不同解析数据的特点、数据大小和聚合方式，确定唯一网格平面；步骤S5：使用数据插值算法确定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。本发明可以实现准确有效地对航空气象数据进行时空数据存储、时段检索、空间检索、数据挖掘、数据压缩与数据存储等功能。

技术领域

本发明涉及航空气象数据构建技术领域，特别是涉及一种航空气象四维数据集的构建方法及系统。

背景技术

天气对飞机运行的影响主要分延误和安全两个方面，就延误方面而言，绝大部分的航班延误是由天气引起，而对于安全方面，部分民航事故的是由天气引起的，民航灾难同样也与天气有关。因此，天气是空中交通管理的一个重要要素。

为了保证安全，不同的机场、跑道、机型等都有其最低运行标准，只有在所有条件都符合最低运行标准时，飞机才能起飞或者降落。风、能见度、云底高都是机场最低运行标准的主要指标。因此,天气原因导致航班延误或者航班取消的情况时有发生,不仅为航空公司带来经济损失,也为旅客带来诸多不便，不过，在所有的天气现象中，恶劣的天气如强降雨以及雷暴天气等对飞行安全的影响最大，此外，不同的飞行环境包括地形等原因引起风切变等因素也同样会对飞行产生较大的影响。

然而现有技术中，并不能对航空气象数据进行准确的时空四维数据模型的构建，不具备对相关地民航气象资料进行完整的数据检索、数据挖掘等功能，因此，如何提供一种航空气象四维数据集的构建方法及系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空气象四维数据集的构建方法及系统，本发明通过对多源异构数据提供统一尺度的编码和存储规范，针对气象资料进行预处理，基于统计学和气象要素特异性特征进行文件级和要素级的质量控制、快速融合和智能同化，同时还通过构建时空四维数据模型实现了准确有效地进行时空数据存储、时段检索、空间检索、数据挖掘、数据压缩与数据存储等功能。

本发明改进了现有技术中，不能对航空气象数据进行准确的时空四维数据模型的构建以及不具备对相关地民航气象资料进行完整的数据检索、数据挖掘等功能的问题，本发明通过对多源异构数据提供统一尺度的编码和存储规范，实现了数据分类，针对气象资料进行预处理，保证气象资料的质量控制，实现快速融合和智能同化，通过构建时空四维数据模型，可以进行时空数据存储、时段检索、空间检索、数据挖掘、数据压缩与数据存储的一体化等功能，提高了对数据提取的效率。

本发明改进了现有技术中，不能提供时空分辨率下的四维数据矩阵结构的问题，本发明通过针对四维矩阵结构的构成，包括时间、高度层、维度、经度,对部分数据如雷达、风速、风向在时间上分为不同的数据文件，每个文件包含三个维度的数据，整体上构成四维数据，另外部分数据直接为四维矩阵结构如温度、湿度等，有效地提高了针对航空气象数据的快速构建与处理。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种航空气象四维数据集的构建方法，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；

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；