[发明专利]一种对流层电波环境数值模式结果的不同单位网格距转换方法

说明书

本发明公开了一种对流层电波环境数值模式结果的不同单位网格距转换方法，该方法是基于中尺度大气数值模式获取较精细的对流层电波环境参数时空网格数据基础上，以网格距公里单位设置的直接输出网格数据为源，基于网格重构、获取原等公里单位网格组成等经纬度单位的单个网格的面积占比、获取原等公里单位网格的对流层电波环境参数占所组成的等经纬度单位的单个网格占比的分量等步骤，通过一定的转换关系，换算成以网格距经纬度单位设置的等网格距数据。

技术领域

本发明属于气象数值模拟和无线电技术领域，特别涉及该领域中的一种对流层电波环境数值模式结果的不同单位网格距转换方法。

背景技术

在现代电子信息技术中，对流层电波环境特性是影响雷达、通讯、导航等电子信息系统有效发挥效能的重要因素。对流层电波环境特性很大程度上依赖于对流层电波环境参数的获取和统计，过去这些参数的获取和统计只能依靠区域内稀疏有限的气象地面、探空观测站进行数据获取和统计，对于广袤的海洋区域，气象探空站点没有或稀少，无法搜集数据。随着中尺度大气数值模式的发展，可以获取较精细的对流层电波环境参数时空网格数据，从而可以解决区域对流层电波环境数据获取和统计特性研究问题。

中尺度大气数值模式发展于20世纪80年代，90年代一些中尺度模式和模拟系统已在世界范围内广泛使用，如美国的海—气耦合中尺度预测系统(COAMPS)、英国气象局中尺度业务模式、加拿大中尺度可压缩共有模式、法国中尺度非静力模式、日本区域谱模式等。在国内外流传较广的中尺度大气模式是美国国家大气研究中心(NCAR)和美国宾夕法尼亚州立大学合作开发的第五代中尺度非流体静力模式MM5和气象研究与预报模式(WRF)，WRF模式是一个用于研究和业务应用的数值气象预测和大气模拟系统，是在MM5基础上发展起来的，由美国国家大气研究中心(NCAR)、国家环境预报中心(NCEP)、国家海洋和大气管理局(NOAA)、国家航空航天管理局(NASA)、空军天气局(AFWA)以及许多协会和大学等机构合作开发。WRF具有灵活的编程结构，在研究、业务和教学中得到广泛应用。中尺度大气数值模式的相关情况在很多公开文献中都有详细的介绍，在此不再赘述。

在基于中尺度大气数值模式获取较精细的对流层电波环境参数时空网格数据过程中，需要用户进行研究区域事先设定(研究区域大小根据需要用户自定)和水平空间网格距设置，网格距设置是按照等公里单位设置的(用户根据需要事先设定的固定值，在这假定为d km)，因此获取的对流层电波环境参数水平空间网格距单位是km，换句话说，就是基于中尺度大气数值模式获取的区域对流层电波环境数据都是以d km(模式中用户事先设定的固定值)为等间距形成的许多网格数据构成的，如果换算成经纬度单位，针对经纬度单位来讲，网格数据是不等距的，因为这跟数值模式的投影方式及南北纬度差异等都有很大关系。

模式获取的是研究区域内不等距的经纬度单位或等间距的公里单位网格数据，在实际上应用时，在小研究区域内或单点时可以方便地使用该类型数据，现阶段人们也主要是使用小研究区域内或单点时的类型数据，也就是等间距的公里单位即不等距的经纬度单位网格数据，该类型数据一般能满足要求不高的人群研究和应用需要。但在大区域特别是全球范围研究对流层电波环境特性时这种类型数据并不方便，使用等距的经纬度单位网格数据则更加方便，例如国际电信联盟无线通信局(ITU—R)电波传播标准中的相关标准中用到的网格数据就是等距经纬度单位的再分析网格数据(该数据是全球大气数值模式直接输出结果)，而本例中涉及的是大气中尺度数值模式，该模式由于要考虑投影和坐标方式，兼顾局地气候的代表性以及刻画大气精细结构，目的是获得比前数据更准确更精细的结果，但这种模式输出结果是等公里单位网格，为了方便全球或大区域电波环境特性研究，需要转换成等距经纬度单位的网格数据，但人们对于模式数据的不同单位网格数据具体转换方法很少涉及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种对流层电波环境数值模式结果的不同单位网格距转换方法。

本发明采用如下技术方案：

一种对流层电波环境数值模式结果的不同单位网格距转换方法，其改进之处在于，包括如下步骤：