[发明专利]一种构建机场跑道风预报模型的方法及预报方法、系统

说明书

本发明公开了一种构建机场跑道风预报模型的方法及预报方法、系统，所述机场跑道风预报方法包括以下步骤：包括：获取预定时间内预报机场跑道风所需的数据，并对所述数据进行预处理；将预处理后的数据进行特征化处理；采用特征化处理后的数据分别构建用于预测0‑2小时的风速和风向的第一预报模型和用于预测2‑24小时的风速和风向的第二预报模型，采用所述第一预报模型和所述第二预报模型对机场跑道风的风速和风向进行预报。本发明的机场跑道风预报方法可以有效并精确的对短时临近的机场跑道风进行预报，且可以直接对影响航空器的沿跑道方向的风(顺跑道方向风，即顺风)进行预报，避免了传统模型对U、V方向的风场预报效果好，但对沿跑道/顺跑道风量预报相对较差的问题。

技术领域

本发明涉及低空风场预报领域，具体涉及一种构建机场跑道风预报模型的方法及预报方法、系统。

背景技术

飞机需要迎风起落以保证其飞行的安全性，并缩短起飞或着陆时的滑行距离。飞机起落时的低空风场(风速、风向)对飞行安全、航班延误、改航等有重要影响，但由于其受局部地形、天气形势的影响较大，且同时存在观测资料的时空密度不够，对其物理机制的了解不足等问题，目前预报的难度很大；另外，现有跑道近地面风场主要以观测产品为主，民航气象部门也没有为管制部门、航空公司、机场提供专门的跑道道面风预报产品，提供精准的跑道风短临预报产品已是航空运输的迫切需求。

发明内容

为了解决背景技术中至少一个技术问题，本发明提供一种构建机场跑道风预报模型的方法及预报方法、系统，可以有效并精确的对短时临近的机场跑道风的风速及风向进行预报，且可以直接对影响航空器的沿跑道方向的风进行预报，避免了传统模型对U、V方向的风速、风向预报效果好，但对沿跑道/顺跑道风量预报相对较差的问题。

本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的一个方面，提供一种构建机场跑道风预报模型的方法，包括以下步骤：

获取预定时间内预报机场跑道风所需的数据，并对数据进行预处理；

将预处理后的数据进行特征化处理；

采用特征化处理后的数据分别构建用于预测0-2小时的风速和风向的第一预报模型和用于预测2-24小时的风速和风向的第二预报模型。

可选地，对数据进行预处理包括：对数据进行质量控制、插值和插补、结构化处理和数据接口处理。

可选地，将预处理后的数据进行特征化处理，包括：

将数据采用特征化方法选取部分特征作为特征因子；

采用特征因子构建训练数据集。

可选地，采用特征化处理后的数据构建用于预测0-2小时的风速和风向的第一预报模型，还包括：

采用所述特征化处理后的数据输入多个预报算法以构建多个算法模型，并采用所述多个算法模型进行预报，输出预报结果；

将预报结果进行均方根误差RMSE评估，根据评估结果确定某一算法模型为预报模型；

将特征化处理后的数据输入预报模型并进行建模训练，构建用于预测0-2小时的风速和风向的第一模型。

可选地，采用特征化处理后的数据构建用于预测2-24小时的风速和风向的第二预报模型，还包括：采用数据对数值模式进行建模训练，构建用于预测2-24小时的风速和风向的第二模型。

可选地，采用数据对数值模式进行建模训练，还包括：

将预定时刻的数据输入数值模式，输出预定时刻后0-24小时内的气象要素数据；

将0-24小时内的气象要素数据与数据的对应时刻的气象要素相拟合。