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公开(公告)号：CN119882099A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510138311.2
申请日：2025-02-08
Applicant: 南京大学 , 南京大学连云港高新技术研究院 , 南京赞达科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种基于深度学习融合雷达的大风预报方法及系统，该方法包括：根据待预报区域在历史时间段内的雷达反射率因子，使用雷达反射率因子预报模型预测所述待预报区域在未来时间段内的雷达反射率因子；根据所述待预报区域在所述历史时间段内的风速和在所述未来时间段内的雷达反射率因子，使用风速预报模型预测所述待预报区域在所述未来时间段内的风速；所述雷达反射率因子预报模型和所述风速预报模型通过对深度学习模型进行训练得到。本发明提高大风预报精度并符合物理一致性。
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公开(公告)号：CN117970532A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410144842.8
申请日：2024-02-01
Applicant: 南京大学连云港高新技术研究院 , 南京大学
Abstract: 本发明属于气象学技术领域，公开了一种基于台风水汽通量涡旋特征的中心定位方法及系统，首先依据相邻时次的等高面回波资料通过CLTREC方法计算出台风环流场，并结合反射率估测雨强计算出台风水汽通量；然后，以迭代的方法寻找和过去参考中心有限范围内水汽通量特征最相似的位置作为当前时次的初始台风估测中心；最后，通过搜索涡旋特征最大来确定当前时次的台风的最优估测中心。本发明可以更好的自适应识别不同尺度,不同形状结构的近海台风中心定位,从而全方位的改善中国台风气象业务的台风中心定位精度和稳定性等问题，为台风主观定位提供更为科学的技术支撑。
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公开(公告)号：CN117612353A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311334501.9
申请日：2023-10-16
Applicant: 南京大学连云港高新技术研究院 , 南京大学 , 南京气象科技创新研究院
IPC: G08B31/00 , G08B21/10 , G08B21/18 , G06F18/2415
Abstract: 本发明公开了一种基于多维变量特征的龙卷分级预警方法，包括步骤1、雷达天气扫描；步骤2、识别强对流区域；步骤3、计算雷达反演涡度；步骤4、识别龙卷特征：具体包括构建贝叶斯分类模型、最底层仰角识别龙卷特征、以及倒数第二层仰角识别龙卷特征；步骤5、龙卷预报：当最低两个仰角中任意一个仰角识别到7个距离库以上的龙卷特征，并且最大涡度强度超过5×10‑3s‑1，则预警龙卷；当最低两个仰角都识别到7个距离库以上的龙卷特征，涡度强度超过10×10‑3s‑1，则预警强龙卷；否则预报无龙卷。本发明结合涡度强度和两层低仰角中具有龙卷特征的距离库数量，对龙卷进行分级预警，从而为预报人员及时发布准确预警信号提供重要参考，提高龙卷预警能力。
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公开(公告)号：CN117332365A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311229939.0
申请日：2023-09-22
Applicant: 南京大学连云港高新技术研究院 , 南京大学 , 南京气象科技创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种多波段天气雷达数据融合方法，步骤1、建立带约束的雨滴谱分布模型；步骤2、建立多波段天气雷达数据反演模型；步骤3、气象监测；步骤4、修正雷达参量；步骤5、多波段雷达参量数据转换，具体为：步骤5‑1、选择设定转换波段；步骤5‑2、确定待转换波段的雨滴谱参数；步骤5‑3、转换；步骤6、格点插值；步骤7、融合。本发明能够将多波段雷达数据进行融合，尽可能降低由于多波段雷达探测同一天气目标本身存在的差异，从而方便用户在强对流天气的监测、预警和预报工作中多波段天气雷达数据的应用。
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公开(公告)号：CN118536063B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202410626300.4
申请日：2024-05-20
Applicant: 南京大学
IPC: G06F18/25 , G06F18/213 , G01W1/10
Abstract: 本发明属于大气科学技术领域，公开了一种基于多尺度控制变量的变分多尺度同化方法及系统，包括：S1，背景误差预报样本生成；S2，对背景误差样本进行尺度分离，获取大尺度和小尺度背景误差统计样本；S3，构建多尺度的背景误差协方差矩阵，基于控制变量转换算法，统计大尺度背景误差和小尺度背景误差特征；S4，在背景误差协方差矩阵中建立大尺度与小尺度背景误差间的跨尺度相关；S5，基于三维变分同化框架，引入大尺度控制变量以及小尺度控制变量，构建多尺度的三维变分同化方法；S6，引入数值模式背景场和观测场，求解多尺度的三维变分同化代价函数的极小化，实现单次同化分析中，不同尺度天气信息的同时、协调更新。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119623853A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411706565.1
申请日：2024-11-26
Applicant: 南京大学
IPC: G06Q10/063 , G06Q50/26 , G01W1/10 , G06N20/00
Abstract: 本发明属于大气科学技术领域，公开了一种基于气象大模型的集合‑变分混合同化系统及方法，采用一种具有物理约束的方式(RANDOMMV)对大气初始场进行随机扰动，基于人工智能气象大模型的强大推演能力，快速生成集合成员，以保证成员多样性并减小采样误差。在此基础上，采用集合‑变分混合同化方法，结合动态的集合背景误差协方差和通过NMC方法估计的静态背景误差，构建集合‑变分混合同化系统，实现对多源观测数据的有效同化。本发明能够保证AI集合预报成员的物理一致性与稳定性。结合了由历史预报数据的差异场推导的长期平均的静态误差信息与集合预报的流依赖背景误差信息；动静结合，增强了混合同化系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118334590B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410757477.8
申请日：2024-06-13
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明属于监控盲区积水探测技术领域，公开了一种多相机协同的监控盲区积水范围探测方法及系统，对监控相机进行注册，获取相机的位置、视域范围，倾斜角等参数，实现监控传感网的搭建；制作监控相机积水数据集，采用基于FCN深度学习模型的监控视频积水范围提取方法，获取视频中积水的分布；使用“监控视频—2D地图”空间映射模型，计算视频中积水在现实世界的位置坐标；建立监控盲区积水范围推算的概率图模型，获取监控相机盲区的积水范围；耦合监控视域和盲区积水信息，获取积水的全局分布信息。本发明可在现有的城市监控资源上进行部署和实施，大大降低了植入和维护的开销，实现高分辨率的全天候降雨观测。
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公开(公告)号：CN114019504B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111303843.5
申请日：2021-11-05
Applicant: 南京大学
IPC: G01S13/88 , G01W1/00 , G06T3/4023
Abstract: 本发明公开了基于变分分析的星载Ka/W双频云雨雷达粒子谱反演方法，步骤为接收雷达扫描径向上的Ka和W波段反射率因子观测，即ZKa和Zw；利用数值模式进行三维线性插值得到观测点的温度T；确定各观测点上粒子的特性，并计算在Ka和W波段云降水粒子的后向散射截面和消失截面；将伽马分布模型中Dm和Nw参数作为变分分析的状态向量，将ZKa和ZW作为观测量，构建变分分析的代价函数，其中观测算子中考虑云降水粒子谱计算的反射率因子和单位距离衰减；利用LBFGSB算法最小化代价函数，并在其中引入状态变量Dm为非负的条件，求得Dm、Nw及云降水粒子谱。该方法解决了观测强降水时Ka和W频段雷达电磁波强衰减导致观测不到地表信号而造成的衰减订正困难的问题。
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公开(公告)号：CN110940984B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN201911169202.8
申请日：2019-11-25
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，步骤为接收双偏振雷达一个平面扫描内，经过去系统相位、去折叠处理后的ΦDP；将比差分相移KDP作为变分分析的状态向量，将ΦDP为KDP的距离积分作为观测算子，将ΦDP作为观测，构建变分分析的代价函数；在变分分析的状态向量和变分分析的代价函数中引入B样条插值算子；利用LBFGSB算法最小化代价函数，并在其中引入状态变量为非负的条件，求得非负的KDP。该方法兼顾了业务天气雷达监测所需要的计算效率以及将KDP应用到定量降雨估测时所需要的精度。
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公开(公告)号：CN114019504A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111303843.5
申请日：2021-11-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了基于变分分析的星载Ka/W双频云雨雷达粒子谱反演方法，步骤为接收雷达扫描径向上的Ka和W波段反射率因子观测，即ZKa和Zw；利用数值模式进行三维线性插值得到观测点的温度T；确定各观测点上粒子的特性，并计算在Ka和W波段云降水粒子的后向散射截面和消失截面；将伽马分布模型中Dm和Nw参数作为变分分析的状态向量，将ZKa和ZW作为观测量，构建变分分析的代价函数，其中观测算子中考虑云降水粒子谱计算的反射率因子和单位距离衰减；利用LBFGSB算法最小化代价函数，并在其中引入状态变量Dm为非负的条件，求得Dm、Nw及云降水粒子谱。该方法解决了观测强降水时Ka和W频段雷达电磁波强衰减导致观测不到地表信号而造成的衰减订正困难的问题。
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