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公开(公告)号：CN109444993A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811503625.4
申请日：2018-12-10
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01W1/14
CPC classification number: G01W1/14
Abstract: 本发明涉及一种基于MSP单片机的超声波雨量计及雨量测量方法，属于水文与气象测量技术领域。包括漏斗、雨量筒、超声波换能器、温度传感器、气压传感器、测量处理器；漏斗设置于雨量筒内的上部；测量处理器设置于雨量筒内的一侧并且位于漏斗的上端与下端之间；测量处理器分别与超声波换能器、温度传感器、气压传感器连接；测量处理器包括微处理器、发射输出电路、接收输入电路、信号处理电路、温度检测电路、气压检测电路。根据多组测量的温度数值、气压数值、实时降雨量，通过补偿算法得出测量雨量关于温度数值、气压数值的关系式，基于关系式计算出雨量。本发明具有对传感器输出信号的温度和气压补偿，减少了测量误差，测得的雨量更准确等优点。
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公开(公告)号：CN108549117A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810268592.3
申请日：2018-03-29
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于EEMD-CES的地面气温观测资料质量控制方法，并包括如下步骤：一、选取目标站地面气温观测资料一段时间序列，经过基本的质量控制后，随机添加高斯白噪声；二、利用经验模态分解方法进行分解，得到有限多个特征单一的本征模分量和一个残余分量；三、基于能量密度和相关系数准则计算每个本征模分量的能量密度及其与原始气温序列的相关性，挑选出能量密度高与相关性强的本征模分量；四、将挑选出的本征模分量与剩余分量叠加重构为新的气温观测序列，并将其作为三次指数平滑法的输入，采用重近轻远策略对各观测值赋予相应的权重，实现气温观测资料的质量控制；五、利用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数来评价模型性能。
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公开(公告)号：CN108154271A
公开(公告)日：2018-06-12
申请号：CN201711460389.8
申请日：2017-12-28
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06Q10/04
Abstract: 本发明公开了一种基于空间相关性和曲面拟合的地面气温质量控制方法，该方法先对目标站附件的参考站一定时间内的气温数据进行采集，再进行基本的质量控制，通过参考站与目标站的欧氏距离和方位角来确定他们之间的相对位置，因而利用每个参考站和目标站气温要素之间的空间相关性，构造一个空间相关性函数，并对测试集利用B样条进行曲面拟合，得到一个将空间相关性和B样条曲面拟合结合的质量控制模型，然后利用测试集对目标站气温数据进行预测，将预测值和实际观测值进行对比，最后对目标站原始数据植入人工误差，观察模型的检错率大小。该方法有效地利用了我国地面气象资料，对比于传统的空间质量控制算法有着更好的预测效果和检错效果。
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公开(公告)号：CN109444993B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN201811503625.4
申请日：2018-12-10
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01W1/14
Abstract: 本发明涉及一种基于MSP单片机的超声波雨量计及雨量测量方法，属于水文与气象测量技术领域。包括漏斗、雨量筒、超声波换能器、温度传感器、气压传感器、测量处理器；漏斗设置于雨量筒内的上部；测量处理器设置于雨量筒内的一侧并且位于漏斗的上端与下端之间；测量处理器分别与超声波换能器、温度传感器、气压传感器连接；测量处理器包括微处理器、发射输出电路、接收输入电路、信号处理电路、温度检测电路、气压检测电路。根据多组测量的温度数值、气压数值、实时降雨量，通过补偿算法得出测量雨量关于温度数值、气压数值的关系式，基于关系式计算出雨量。本发明具有对传感器输出信号的温度和气压补偿，减少了测量误差，测得的雨量更准确等优点。
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公开(公告)号：CN106503458B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201610949430.7
申请日：2016-10-26
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种地面气温数据质量控制方法，将经过遗传算法(GA)优化后的随机森林算法用于气象观测站进行气象要素质量控制。该方法首先对一定范围内的地面气象观测数据进行采集，然后对采集的数据做基本质量控制后，再依据随机森林模型下变量重要性使用遗传算法寻找相关性较高的邻近站点，使用改进随机森林方法按时间和空间排序对数据进行训练，得到一个基于改进随机森林的质量控制模型，并利用测试集进行回归预测，最后与目标站实际观测数据进行对比，观察模型识别观测数据中错误数据的能力。该方法有效的利用了我国多年积累的宝贵气象数据资料，在质量控制方面比传统方法更加高效、准确度高、适应性强，提高了气象观测站气象数据的质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106503458A
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201610949430.7
申请日：2016-10-26
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种地面气温数据质量控制方法，将经过遗传算法(GA)优化后的随机森林算法用于气象观测站进行气象要素质量控制。该方法首先对一定范围内的地面气象观测数据进行采集，然后对采集的数据做基本质量控制后，再依据随机森林模型下变量重要性使用遗传算法寻找相关性较高的邻近站点，使用改进随机森林方法按时间和空间排序对数据进行训练，得到一个基于改进随机森林的质量控制模型，并利用测试集进行回归预测，最后与目标站实际观测数据进行对比，观察模型识别观测数据中错误数据的能力。该方法有效的利用了我国多年积累的宝贵气象数据资料，在质量控制方面比传统方法更加高效、准确度高、适应性强，提高了气象观测站气象数据的质量。
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公开(公告)号：CN109034195A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810642189.2
申请日：2018-06-21
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06K9/62
CPC classification number: G06K9/6269 , G06K9/6256 , G06K9/627
Abstract: 本发明公开了一种基于PSR‑PCA‑SVR的自动气象站实时气温质量控制方法，首先对单站实时气温及定长历史气温序列进行采集；然后对采集的序列做基本的质量控制；接着进行PSR，并对重构得到的高维分量进行PCA，得到原时间序列在高维空间中的具有全局特征的无偏分量信号；最后，通过SVR构建时间序列采集信号的重构模型，得到去噪、降维后的气温重建值，并根据此重建值与实际观测值比较进行条件修正，完成对该时刻气温的质量控制。该方法在基本质量控制方法的基础上弥补了目前质量控制方法不能消除随机噪声、系统噪声、微气象噪声的缺点；在传统神经网络重建基础上融入主特征提取环节，增加了重建模型的泛化性能，提高了实时自动气象站观测数据的质量。
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公开(公告)号：CN108537417B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201810235736.5
申请日：2018-03-21
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于协同克里金法的地面气温质量控制方法。所述基于协同克里金法的地面气温质量控制方法包括如下步骤：一、采集气象观测站的相对湿度观测数据和气温观测数据，并对采集的数据进行基本的质量控制，获得相对湿度数据集和气温观测数据集；二、分别计算湿度和温度的变异函数值；三、考虑到温度和湿度之间的关系，并构建协变异函数方程，算协变异函数值，四、构建协同克里金法质控方程计算地面气温预测结果；五、将步骤四中的预测值与实际观测值进行比较并评价模型。本发明的有益效果是：所述基于协同克里金法的地面气温质量控制方法提高了自动气象站实时观测气温的质量。
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公开(公告)号：CN109030862A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810637527.3
申请日：2018-06-20
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种用于超声波风速风向仪的陀螺仪平衡装置及其角度自适应平衡调节方法，所述的超声波风速风向仪包括电源模块、主控制模块、超声波测风模块、数据通信模块、数据存储模块、温度补偿模块和陀螺仪平衡装置。所述的陀螺仪平衡装置包括陀螺仪传感器和万向节，陀螺仪传感器对超声波风速风向仪的工作角度进行实时监测，通过PID算法对风向仪的工作角度进行姿态解算，根据风向仪工作角度的变化来转动万向节进行角度调节，最终使超声波风速风向仪风向仪在短时间内实现自平衡。
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公开(公告)号：CN108537417A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810235736.5
申请日：2018-03-21
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于协同克里金法的地面气温质量控制方法。所述基于协同克里金法的地面气温质量控制方法包括如下步骤：一、采集气象观测站的相对湿度观测数据和气温观测数据，并对采集的数据进行基本的质量控制，获得相对湿度数据集和气温观测数据集；二、分别计算湿度和温度的变异函数值；三、考虑到温度和湿度之间的关系，并构建协变异函数方程，算协变异函数值，四、构建协同克里金法质控方程计算地面气温预测结果；五、将步骤四中的预测值与实际观测值进行比较并评价模型。本发明的有益效果是：所述基于协同克里金法的地面气温质量控制方法提高了自动气象站实时观测气温的质量。
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