[发明专利]一种越野滑雪赛道风速场预测方法

权利要求书

1.一种越野滑雪赛道风速场预测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1、在滑雪赛道两侧均匀布置k对风速风向传感器，每个风速风向传感器位置为x_i,i为风速风向传感器编号，k为大于等于1的正整数；

步骤2、利用每个风速风向传感器对每一位置每一时刻的风速和风向数据进行采集，对采集后的数据进行归一化处理；

步骤3、将归一化处理后的数据映射到一个二维图像中，从而得到低分辨率的二维图像，利用双线性插值方法对低分辨率的二维图像进行处理从而得到高分辨率的二维风速场图像，所述二维风速场图像包括风速图像和风向图像；

步骤4、将二维风速场图像进行视频处理形成历史视频；

步骤5、建立未来某一时刻某一位置的二维风速场图像与历史视频以及全局信息之间的关系，从而预测未来某一时刻某一位置的风速场；

所述步骤4具体为：以固定的时间间隔采集风速和风向数据构成历史n个时间间隔的风速视频和风向视频v表示风速，θ表示风向；

所述步骤5具体为：令全局信息为G，即与(Video_v,Video_θ,G)之间的映射关系F，其中表示预测未来某一位置x_p第n+m_p个时间间隔时的风速图像，表示预测未来某一位置x_p第n+m_p个时间间隔时的风向图像，m_p为经过n个历史时间间隔的时间点到预测时刻的时间间隔个数；利用卷积神经网络对空间信息的学习能力和循环神经网络对时间信息的学习能力，搭建风速场时空神经网络模型，利用历史风速和风向视频以及全局信息同时预测未来风速和风向图像序列，风速场时空神经网络模型包括循环神经网络编码器和解码器，编码器输入数据为输入风速和风向视频经过卷积模块得到的图像特征，解码器输出数据经过反卷积模块重构为输出的风速和风向图像序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述全局信息包括赛道所处地理位置、季节、天气预报和风速风向传感器位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述风速场由风速和风向组成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述卷积模块由卷积层、激活函数层和池化层堆叠。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反卷积模块由卷积层、激活函数层和上采样层堆叠，反卷积模块输入与卷积模块输出同尺寸，反卷积模块输出与卷积模块输入同尺寸，其中上采样层与卷积模块中池化层呈对应关系。