[发明专利]一种星载微波辐射计数据质量动态评分方法及系统

权利要求书

1.一种星载微波辐射计数据质量动态评分方法，所述方法包括：

实时采集星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的所有遥测参数并标识质量码；

根据各遥测参数的质量码和预先确定的各遥测参数对目标参数影响的权重值，计算星载微波辐射计数据的质量评分。

2.根据权利要求1所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，所述方法还包括：

在设定的生命周期内，对星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的所有遥测参数进行质量控制，生成包含遥测参数和对应质量码的有效数据集；

在设定观测范围内，计算星载微波辐射计的观测数据和模拟结果的偏差标准差，生成定标精度目标数据集；

把定标精度目标数据集作为目标参数，遥测参数有效数据集为特征数据向量数据集，利用随机森林算法计算遥测参数有效数据集中每个参数对目标参数的贡献度，得到各遥测参数对目标参数影响的权重值。

3.根据权利要求2所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，所述在设定的生命周期内，对星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的所有遥测参数进行质量控制，生成包含遥测参数和对应质量码的有效数据集；具体包括：

在设定的生命周期内对星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的每个遥测参数，如果该遥测参数属于关键参数，则采用2σ法则剔除突跳的数据，即对30条扫描线上的关键参数求标准差σ，如果某条扫描线上该参数大于2倍σ时则认为其出现异常，将该参数的质量码标识为0，否则该参数的质量码标识为1；否则，当该遥测参数值大于其对应的阈值则将该参数的质量码标识为0，否则该参数的质量码标识为1；

在设定的生命周期内，剔除质量码标识为0的数据，保留质量码标识为1的遥测参数，由此生成遥测参数有效数据集。

4.根据权利要求3所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，所述关键参数包括：冷空观测计数值、内部热源黑体观测计数值、内部热源黑体温度和星载微波辐射计仪器温度。

5.根据权利要求3所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，每个遥测参数的阈值的确定过程为：

对星载微波辐射计所有遥测参数进行长时间序列时变性监测，提取各个遥测参数在长生命期内不同时间段的有效值范围，以此作为数据质量控制的动态阈值。

6.根据权利要求2所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，所述把定标精度目标数据集作为目标参数，遥测参数有效数据集为特征数据向量数据集，利用随机森林算法计算遥测参数有效数据集中每个参数对目标参数的贡献度，即得到各遥测参数对目标参数影响的权重值；具体包括：

构建一个随机森林RF，包括n棵决策树，每棵决策树对应一个目标参数和特征数据类型；

遥测参数有效数据集中有m个遥测参数：X₁，X₂，X₃，...，X_m，计算遥测参数X_j在第i棵决策树的重要性

计算每个遥测参数X_j的Gini指数评分

将所有遥测参数的Gini指数评分进行归一化，得到遥测参数有效数据集中每个遥测参数的重要性评分VIM_j：

VIM₁+VIM₂+VIM₃+…+VIM_m＝1。

7.根据权利要求6所述的星载微波辐射计数据质量动态评分方法，其特征在于，所述根据各遥测参数的质量码和预先确定的各遥测参数对目标参数影响的权重值，计算星载微波辐射计数据的质量评分，具体为：

计算每条扫描线每个通道每个观测象元上的定标亮温质量的评分S：

其中，T_j为第j个遥测参数的质量码。

8.一种星载微波辐射计数据质量动态评分系统，其特征在于，所述系统包括：

权重计算模块，用于在设定的生命周期内，对星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的所有遥测参数进行质量控制，生成包含遥测参数和对应质量码的有效数据集；在设定观测范围内，计算星载微波辐射计的观测数据和模拟结果的偏差标准差，生成定标精度目标数据集；把定标精度目标数据集作为目标参数，遥测参数有效数据集为特征数据向量数据集，利用随机森林算法计算遥测参数有效数据集中每个参数对目标参数的贡献度，得到各遥测参数对目标参数影响的权重值；

遥测参数采集模块，用于实时采集星载微波辐射计每条扫描线每个通道每个观测象元上的所有遥测参数并标识质量码；

质量评分模块，用于根据各遥测参数的质量码和各遥测参数对目标参数影响的权重值，计算星载微波辐射计数据的质量评分。