[发明专利]一种提取雷电簇团运动轨迹及趋势的方法

摘要

一种提取雷电簇团运动轨迹及趋势的方法，包括：1.对于监测区域A，时间段T内发生一次雷电密集发过程，收集T期间发生所有雷电的位置信息D；2.将监测范围A网格化，设置经纬度方向的分格数；3.对数据D进行平滑操作，提取A范围内密集的雷电簇团在T时间内移动覆盖的区域；4.对于每个利用雷电密度等高线分离出来的雷电簇团在T时间内覆盖区域C，进行回归操作，概括雷电簇团在时间段T内运动轨迹并预测未来运动方向；4‑1时间段T的跨度较小时，对C使用线性回归；4‑2时间段T的跨度较大时，对C使用二次回归；5.利用最小二乘误差来评价4‑1和4‑2的效果，为最终选择提供依据。本方法能克服现有成果中隔离雷电簇团运动轨迹概括与方向预测的缺陷。

主权项

一种提取雷电簇团运动轨迹及趋势的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1.对于监测区域A，时间段T内发生一次雷电密集发过程，收集T期间发生所有雷电的位置信息D＝{d1，d2，...，dk}，k代表雷电发生的总数，每次雷电di∈D的位置可以通过雷电定位设备进行测定，以经纬度坐标的形式给出；步骤2.将监测范围A网格化，设置经纬度方向的分格数；步骤3.对数据D进行平滑操作，提取A范围内密集的雷电簇团在T时间内移动覆盖的区域；步骤3‑1使用非参数的密度估计方法，估计当前雷电在网格中的密度分布；步骤3‑2在密度分布的基础上利用密度等高线对雷电的聚集分布层次化；步骤3‑3设置密度阀值α，该阀值由单位地理面积内的雷电次数决定，小于α的数据网格将被视为零星雷电而忽略，高于阀值α的密度等高线决定雷电簇团在时间T内移动覆盖的面积边界；步骤4.对于每个利用雷电密度等高线分离出来的雷电簇团在T时间内覆盖区域C，进行回归操作，概括雷电簇团在时间段T内运动轨迹并预测未来运动方向；步骤4‑1当时间段T的跨度较小时，雷电簇团运动近似可以看成直线运动，对C使用线性回归：y＝b0+b1x其中x代表经度，y代表纬度，该线性形式概括T时间段内，此雷电簇团的运动轨迹，由于雷电簇团在短时间内具有运动持续性，所以求解出的方向系数b1即可代表下一瞬时该雷电簇团的运动指向，b0是线性回归式的常数项；步骤4‑2当时间段T的跨度较大时，对C使用二次回归：y＝b0+b1x+b2x2同样，x代表经度，y代表纬度，求解出曲线后，该曲线形式概括时间段T内，此雷电簇团的运动轨迹，对于最新时间截点位置，求切线，该切线指向代表族团下一瞬时运动趋势；步骤5.利用最小二乘误差来评价步骤4‑1和4‑2的效果，为选择线性还是二次回归提供依据。