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申请/专利权人：成都远望探测技术有限公司

摘要：本发明涉及一种基于激光测风雷达的多山地区风场精细化方法，属于电数字数据处理领域，本发明基于PPI和RHI体积扫描模式，利用两种体积扫描模式存在交叉共面区域的特点，重建了空挡区域的精细化风场，从而构建了激光测风雷达高空间分辨率的三维风场，这为后续更高空间分辨率风场的准确构建提供了基础。其次，在CFD边界风场的赋值时，与传统方法完全不同，本发明分析了不同地理因子对风速和风向的影响，确定了不同地理因子的影响权重，从而更加科学的对CFD的边界风场迁移提供了依据。最后，在WRF生成中分辨率风场时，针对风速与风向的特征，设计了风速风向均衡偏差指数，为物理参数方案的优化选择提供了科学评价指标。

主权项：1.一种基于激光测风雷达的多山地区风场精细化方法，其特征在于：所述风场精细化方法包括：S1、将收集的数据输入到地理信息系统中，生成高级别、中级别和低级别空间分辨率网格的地理因子数据集和不同空间分辨率网格的NDVI数据集；S2、根据收集的激光测风雷达高时空分辨率数据，筛选出PPI和RHI两种扫描模式的区域，并计算得到风速和风向差值的权重值，最终生成高时空分辨率的三维激光测风雷达风场；S3、将S1步骤中收集和生成的数据输入到WRF中生成中级别空间分辨率的大气风场信息，并形成多种物理参数化方案，引入一个评价指标确定最适合该地区的WRF物理参数化方案；S4、根据得到的中级别空间分辨率的大气风场信息和中级别空间分辨率地理因子数据集挑选出具有最高契合度的地理因子组合，并确定不同风速和风向区间条件下每种地理因子的占比权重；S5、计算CFD边界地理因子与中级别空间分辨率大气风场的地理因子差值序列，结合不同风速和风向区间条件下每种地理因子的占比权重，生成从中级别空间分辨率网格迁移到CFD边界的映射关系，生成CFD边界风场的风速和风向；S6、根据生成的CFD边界风场得到高空间分辨率的大气风场信息，并构建随机森林模型，最后生成三维激光测风雷达精细化大气风场；所述S3的步骤包括：将得到的低级别空间分辨率网格的地理因子数据集、NDVI数据和NCEP再分析资料作为WRF的输入，设置WRF为不同空间分辨率res1、res2、res3和时间累积步为step1、step2、step3的三层网格嵌套模式，最内层的空间分辨率与中级别空间分辨率一致；选择默认的物理参数化方案，运行WRF模式生成中级别空间分辨率的大气风场信息，将WRF提供的多种辐射、陆面过程和边界方案进行组合，形成多种不同配置的物理参数化方案，循环运行WRF模式，将输出结果分别与探空站观测廓线数据进行对比；设计风速风向均衡偏差指数这一评价指标，以该指标最小值为最优物理参数化方案选择的依据，从而确定最适合该地区的WRF物理参数化方案；所述S5的步骤包括：根据确定的地理因子组合种类和生成的不同空间分辨率的地理因子数据，再根据划定的CFD边界区域，提取出中级别空间分辨率的CFD边界地理因子数据和中级别空间分辨率的地理因子数据，进而将这两种空间分辨率的地理因子进行空间匹配，计算出CFD边界每种地理因子与最相邻的中级别空间分辨率对应地理因子的差值，形成n个地理因子差值序列△a1,△a2,…,△an；根据中级别空间分辨率的大气风场信息S_wrf和D_wrf，结合不同风速和风向区间条件下每种地理因子的占比权重，生成从中级别空间分辨率网格迁移到CFD边界的映射关系，生成CFD边界风场的风速Speed_c和风向direc_c；所述从中级别空间分辨率网格迁移到CFD边界的映射关系包括：Speed_c=S_wrf×△a1×swi,1+△a2×swi,2+…+△an×swi,n，direc_c=D_wrf×△a1×dwj,1+△a2×dwj,2+…+△an×dwj,n；其中，swi,1,swi,2,…,swi,n表示不同风速区间的权重因子，dwj,1,dwj,2,…,dwj,n表示不同风向区间的权重因子，i和j的取值分别为1,2,…,N1和1,2,…,N2。

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