[发明专利]基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法和装置

权利要求书

1.基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，所述方法包括：

获取研究区域的第一降水数据和第二降水数据，对所述第一降水数据和第二降水数据进行处理得到研究区域的第三降水数据；所述第一降水数据通过CMORPH卫星反演降水产品获取；所述第二降水数据通过国家气象中心数据共享网站获取；

根据所述第三降水数据和所述第二降水数据构建能量泛函模型；

求解所述能量泛函模型，得到降水数据融合结果；

所述能量泛函模型包括正则项和保真项；所述正则项采用L¹范数根据所述第三降水数据构建；所述保真项采用L²范数根据所述第二降水数据构建；

所述保真项采用L²范数根据所述第二降水数据构建包括：

采用空间插值方法对所述第二降水数据进行处理，得到插值后的第二降水数据；

采用L²范数对所述插值后的第二降水数据进行处理，得到所述保真项；

所述能量泛函模型为

其中，u为降水融合数据；u₁为第三降水数据；u₂为第二降水数据进行IDW插值处理后的数据；λ为正则化参数；为梯度算子，Ω为研究区域。

2.根据权利要求1所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，所述对所述第一降水数据和第二降水数据进行处理得到研究区域的第三降水数据包括：

根据所述第一降水数据和预设的降水影响因素得到第一降水数据的降尺度结果数据；

根据所述第一降水数据的降尺度结果数据和所述第二降水数据得到所述研究区域的第三降水数据。

3.根据权利要求2所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，所述根据所述第一降水数据和预设的降水影响因素得到第一降水数据的降尺度结果数据包括：

根据所述第一降水数据和预设的降水影响因素构建随机森林降尺度模型；

通过所述随机森林降尺度模型输出得到第一降水数据的降尺度结果数据。

4.根据权利要求2或3所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，所述根据所述第一降水数据的降尺度结果数据和所述第二降水数据得到所述研究区域的第三降水数据包括：

根据所述第一降水数据的降尺度结果数据和所述第二降水数据得到残差分布结果；

根据所述第一降水数据的降尺度结果数据和所述残差分布结果数据得到所述研究区域的第三降水数据。

5.根据权利要求1所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，采用分裂Bregman迭代法对所述能量泛函模型进行求解得到所述降水数据融合结果。

6.根据权利要求5所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法，其特征在于，所述采用分裂Bregman迭代法对所述能量泛函模型进行求解得到所述降水数据融合结果包括：

采用分裂Bregman迭代法对所述能量泛函模型进行求解得到中间模型；

采用共轭梯度算法迭代求解所述中间模型，得到所述降水数据融合结果。

7.基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6所述的基于能量泛函模型的多源多尺度降水数据融合方法的步骤。