[发明专利]大气热力结构的反演方法、装置、设备以及存储介质

权利要求书

1.一种大气热力结构的反演方法，该反演方法包括：

确定观测算子；

根据天气条件和观测时间构建大气热力结构的背景场，根据天气条件、下垫面特征以及观测时间构建大气热力结构的背景场协方差矩阵以及观测算子误差矩阵；

获取微波探测仪的待反演观测数据，并对与待反演观测数据相对应的天气条件、下垫面特征以及观测时间进行识别；

根据识别结果选择相应的背景场、背景场协方差矩阵以及观测算子误差矩阵；

将所述观测算子、所述待反演观测数据、以及根据识别结果选择的所述背景场、所述背景场协方差矩阵和观测算子误差矩阵代入变分代价函数，通过迭代的方式反演得到大气热力结构。

2.根据权利要求1所述的反演方法，其中，根据天气条件和观测时间构建大气热力结构的背景场的步骤包括：

获取第一历史时长内每一气象格点的大气热力结构；

针对每一所述气象格点，根据观测时间和天气条件获取相应的所述大气热力结构后求平均，并将求平均后得到的结果作为所述气象格点在所述观测时间和所述天气条件下的大气热力结构的背景场。

3.根据权利要求2所述的反演方法，其中，根据天气条件、下垫面特征以及观测时间构建大气热力结构的背景场协方差矩阵的步骤包括：

根据观测时间、下垫面特征以及天气条件选择相应的背景场，并根据选择的所述背景场计算得到所述观测时间、所述下垫面特征以及所述天气条件下的大气热力结构的背景场协方差矩阵。

4.根据权利要求1所述的反演方法，其中，根据天气条件、下垫面特征以及观测时间构建观测算子误差矩阵的步骤包括：

获取所述微波探测仪各探测通道的历史观测数据、以及与各探测通历史观测数据相对应的模拟观测数据；

根据观测时间、下垫面特征以及天气条件选择所述微波探测仪各探测通道相应的历史观测数据和模拟观测数据，并根据选择的所述历史观测数据和所述模拟观测数据计算得到所述观测时间、所述下垫面特征以及所述天气条件下的观测算子误差矩阵。

5.根据权利要求1所述的反演方法，其中，获取微波探测仪的待反演观测数据的步骤包括：

若微波探测仪的低频探测通道和高频探测通道分布在同一仪器上，则直接获取该仪器的待反演观测象元的观测数据作为所述微波探测仪的待反演观测数据；

若微波探测仪的低频探测通道和高频探测通道分布在两个仪器上，则对所述两个仪器的待反演观测象元进行匹配，匹配成功后获取所述两个仪器匹配的待反演观测象元的观测数据共同作为所述微波探测仪的待反演观测数据。

6.根据权利要求5所述的反演方法，其中，对所述两个仪器的待反演观测象元进行匹配的步骤包括：

计算所述两个仪器的待反演观测象元中心点之间的距离、以及计算该两个仪器待反演观测象元的观测时间差，若所述距离小于预设距离阈值且观测时间差小于预设时间差阈值，则判断所述两个仪器的待反演观测象元匹配。

7.根据权利要求1所述的反演方法，其中，对与待反演观测数据相对应的下垫面特征进行识别的步骤包括：

根据所述待反演观测数据判断所述待反演观测数据所对应的区域类型；

从所述微波探测仪的探测通道中选择权重函数接近地面、探测频率接近且极化方向相反的两个探测通道；

根据所述两个探测通道观测数据的差值以及所述区域类型识别所述待反演观测数据所对应的下垫面特征。