[发明专利]一种基于卡尔曼滤波的气温预报方法及系统

权利要求书

1.一种基于卡尔曼滤波的气温预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：将初始气象资料输入HAPS系统，通过HAPS系统输出自动气象站点的HAPS气温预报结果；

步骤b：计算自动气象站点所在位置，并利用卡尔曼滤波方法对HAPS气温预报结果进行单要素释用，得到各自动气象站点释用结果；

步骤c：基于自动气象站点释用结果，采用偏差订正方法对HAPS气温预报结果进行订正，得到自动气象站点订正后的气温预报结果；

在所述步骤c中，所述采用偏差订正方法对HAPS气温预报结果进行订正具体包括：提取气温偏差值进行卡尔曼滤波处理，获得偏差校准因子，将所述偏差校准因子应用于HAPS气温预报结果的订正；其中，

偏差校准因子估计：

d_i,j,t(k)＝N_i,j,t(k)/O_i,j,t(k)

上式中，d_i,j,t(k)为数值预报与实况偏差，是与数值预报对应的二维场资料，N_i,j,t(k)是数值预报场资料，O_i,j,t(k)为观测分析场资料，i和j为格点索引，t为预报时效；

偏差校准权重估算：

D_i,j,t(k)＝(1-ω)D_i,j,t(k-1)+ωd_i,j,t(k)

上式中，D_i,j,t(k)为加权后的偏差校准因子，根据上时次的偏差校准因子与当前时次的偏差校准因子加权平均获得，确定权重ω的准则为以使得校准后的最佳估计值的方差最小；

HAPS气温预报结果的偏差订正：

F_i,j,t(k)＝N_i,j,t(k)/D_i,j,t(k)

上式中，F_i,j,t(k)为订正后的气温预报结果。

2.根据权利要求1所述的基于卡尔曼滤波的气温预报方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述计算自动气象站点所在位置具体为：采用拉格朗日插值法计算自动气象站点所在位置。

3.根据权利要求2所述的基于卡尔曼滤波的气温预报方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述采用偏差订正方法对HAPS气温预报结果进行订正还包括：按照设定距离将靠海行政区的自动气象站点往内陆移动，对靠海行政区的自动气象站点进行位置订正。

4.根据权利要求3所述的基于卡尔曼滤波的气温预报方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述采用偏差订正方法对HAPS气温预报结果进行订正还包括：应用预报员制作每个自动气象站点的日最高温度和最低温度分别作为该自动气象站点气温预报的最高气温极值和最低气温极值，通过所述最高气温极值和最低气温极值对订正结果中受降水影响而出现的气温异常极值进行人工限定。