[发明专利]训练地面气象观测要素监测模型、质量检查方法及系统

权利要求书

1.一种训练地面气象观测要素监测模型方法，其特征在于，包括如下步骤：

构建气象观测博弈树模型，所述博弈树模型的根节点为各观测站已知的气象观测要素数值节点，每层子节点为对应周期观测时刻的数值变化节点；

根据节点的气象观测要素及预设树的置信度上限函数分别对各个节点采取相应的行动策略，所述气象观测要素包括：气温、气压、相对湿度、观测时刻周期内累积的降水量、风速和风向；

根据各个节点的行动策略遍历所述博弈树模型的所有节点，遍历预设次数后完成博弈过程,在进行第一次遍历博弈树模型时，气象观测要素为气温、气压、相对湿度的节点采用正态分布的行动策略，气象观测要素为观测时刻周期内累积的降水量、风速和风向的节点采用随机分布行动策略，在进行第二次以及以后遍历博弈树模型时，根据树的置信度上限函数对节点进行评估，根据各节点对应的树的置信度上限函数的估计值调整函数中的参数，对应更新其对应的行动策略，所述树的置信度上限函数通过以下公式计算:

其中，Q(vi)为树的第i层节点的总奖励次数，N(vi)为树的第i层节点的总访问次数，N(v)为所有节点的总访问次数之和，c为折中系数；

在每完成一次遍历后均进行一次反向传播对每个节点进行评估，根据评估参数对博弈树模型多次强化学习训练，更新每层的节点参数；

在进行预设次数的博弈及反向传播评估后，得到训练好的博弈树模型作为地面气象观测要素监测模型。

2.根据权利要求1所述的训练地面气象观测要素监测模型方法，其特征在于，在进行反向传播时博弈树模型中节点的两个属性被用来作为节点选择的依据，所述两个属性包括：

总模拟奖励，表征在每次博弈过程节点得到的模拟结果的奖励总和；

总访问次数，表征节点位于反向传播路径上的次数。

3.根据权利要求2所述的训练地面气象观测要素监测模型方法，其特征在于，在进行反向传播时端节点开始向上追溯至根节点，在反向传播遍历后，将获取的博弈值序列与真实值序列进行比较，从末端节点所在的层开始反向推算，更新路径上所有节点的总模拟奖励和总访问次数。

4.根据权利要求3所述的训练地面气象观测要素监测模型方法，其特征在于，所述更新路径上所有节点的总模拟奖励和总访问次数的步骤，包括：

如果节点进行了准确的判断则增加奖励，如果错误则不进行奖励；如果节点被访问到了，增加访问次数根据实际观测数据对参数进行更新。

5.根据权利要求1所述的训练地面气象观测要素监测模型方法，其特征在于，根据节点的气象观测要素对折中系数c进行调整，包括：

当气象观测要素在第一的遍历时的行动策略为正态分布时，适应调大折中系数c的值；

当气象观测要素在第一的遍历时的行动策略为随机分布时，适应调小折中系数c的值。

6.一种地面气象观测要素质量检查方法，其特征在于，包括：

获取预设时刻的气象观测要素数值；

将该预设时刻的气象观测要素数值，输入根据权利要求1-5任一所述的训练地面气象观测要素监测模型方法得到的地面气象观测要素监测模型中，通过节点遍历的方法，得到各个观测周期时刻节点对应的值及对应概率值，当节点的概率值低于最高概率值节点的预设占分比值时，则被舍弃，剩下的节点按照最低值和最高值作为最终质量检查的取值范围。