[发明专利]一种体素划分方法及装置

权利要求书

1.一种体素划分方法，其特征在于，所述方法包括：

确定水汽层析成像建模的建模区域的高度，根据所述建模区域的高度，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率；所述水汽层析成像建模用于建立水汽层析成像模型来进行三维GNSS水汽层析反演；

确定体素的最佳体素位置，根据所述最佳体素位置确定水汽层析成像建模的建模区域的水平边界；其中，所述最佳体素位置为具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置；

根据所述体素分辨率以及所述建模区域的水平边界，对建模区域进行体素划分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定体素的最佳体素位置，包括：

计算水汽层析成像建模时间段内所有GNSS卫星的所有可能轨迹；

以指定的步长移动体素，沿经度方向记录每一步GNSS信号射线交叉穿过的体素数量，若在移动体素时GPS网络中的任何GPS站在格网之外，则体素移动停止；将具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置，确定为经度方向上的体素位置；

保持经度方向上的体素位置固定，并在纬度方向上以指定的步长移动体素，并且记录每一步GNSS信号射线交叉穿过的体素数量，若在移动体素时GPS网络中的任何GPS站在格网之外，则体素移动停止；将具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置，确定为纬度方向上的体素位置；

根据所述经度方向上的体素位置，以及所述纬度方向上的体素位置，确定体素的最佳体素位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体素分辨率包括垂直分辨率和水平分辨率，所述根据所述建模区域的高度，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率率，包括：

根据建模区域的高度预先设置M个垂直分辨率，以及以预设值为间隔预先设置N个水平分辨率；

将第i个水平分辨率与M个垂直分辨率依次进行组合，得到N*M组体素分辨率；其中，i的取值从1至N；

从N*M组体素分辨率中确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从N*M组体素分辨率中确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率，包括：

根据第j组体素分辨率得到预设水汽层析成像模型，基于所述预设水汽层析成像模型，在重建了预设组数的水汽密度场之后，获取探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场，得到N*M组体素分辨率中每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场；其中，j的取值从1至N*M；

计算每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场之间的差异，根据每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场之间的差异，从所述N*M组体素分辨率中，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场之间的差异，根据每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场之间的差异，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率，包括：

计算每组体素分辨率对应的探空气球水汽密度场和重建的水汽密度场之间的偏差以及均方根误差；

将偏差以及均方根误差均为最小值所对应的体素分辨率，确定为对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据建模区域的高度预先设置M个垂直分辨率，包括：

根据将所述建模区域的高度从低到高先以第1个预设距离等距划分n1个层，再以第i个预设距离等距划分为ni个层，设置M个垂直分辨率，其中，i为大于1的正整数，第1个预设距离与第i个预设距离之和等于所述建模区域的高度。