[发明专利]一种基于PSO-FI的地面自动气象站气温观测资料质量控制方法

权利要求书

1.一种基于PSO-FI的地面自动气象站气温观测资料质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选取目标气象站的气温观测数据，并对其进行基本质量控制，其中所述基本质量控制包括界限值检查、气候极值检查、内部一致性检查、时变性检查；

步骤2：利用粒子群优化算法对分形插值算法中垂直比例因子进行寻优后，利用分形插值算法对基本质量控制后的气温观测数据x_t进行插值，得到分形插值曲线，即得到x_t的估计值Y_est(t)，其中，t＝1,2,…,N，N为气温观测数据的数量；

步骤3：对比植入随机误差的气温观测值Y_obs(t)与Y_est(t)，若|Y_est-Y_obs|≤f·σ则认为对应观测数据正确，否则将对应观测数据标记为疑误数据并使用相应估计值进行修正，完成质量控制；其中，σ为目标气象站的气温观测数据的标准误差，f为预设质量控制参数。

2.根据如权利要求1所述的一种基于PSO-FI的地面自动气象站气温观测资料质量控制方法，其特征在于，步骤2具体为：

2.1：确定初始插值点以及插值点数，随机初始化分形迭代函数系统中的垂直比例因子；

2.2：随机初始化粒子群d_i，i＝1,2,…,n，n为插值点数；

2.3：利用d_i求取分形迭代函数系统中的参数a_i、c_i、e_i、f_i，进一步利用分形迭代算法求取目标曲线的吸引子，得到分形插值函数f(x_i)；

2.4：将分形插值函数f(x_i)的测试误差作为粒子的初始适应度值，其中测试误差为分形插值生成值与历史值的均方根误差；

2.5：按照设定迭代次数，对粒子群进行迭代更新，输出最优粒子群d_i′，d_i′即为最优垂直比例因子；

2.6：利用d_i′求得分形迭代函数系统中剩余参数，并利用确定性分形迭代算法求得分形插值曲线，即得到Y_est(t)。

3.根据如权利要求2所述的一种基于PSO-FI的地面自动气象站气温观测资料质量控制方法，其特征在于，所述插值点选取在气温观测数据的波峰和波谷处。

4.根据如权利要求2所述的一种基于PSO-FI的地面自动气象站气温观测资料质量控制方法，其特征在于，步骤2.3中：a_i＝(x_i-x_i-1)/(x_n-x₀)，e_i＝(x_nx_i-1-x₀x_i)/(x_n-x₀)，c_i＝[y_i-y_i-1-d_i(y_n-y₀)]/(x_n-x₀)，f_i＝[x_ny_i-x₀y_i-1-d_i(x_ny_i-x₀y_n)]/(x_n-x₀)，其中，x_i为第i个插值点处基本质量控制后的气温观测数据，y_i为第i个插值点处气温观测数据的实际值。