公开(公告)号：CN112446419A

公开(公告)日：2021-03-05

申请号：CN202011176831.6

申请日：2020-10-29

申请人： 中山大学 ,  中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)

发明人： 凌青 ,  钟淑鑫 ,  蒙伟光 ,  文秋实 ,  曾宪欣 ,  冯业荣

IPC分类号： G06K9/62 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08

摘要： 本发明为基于注意力机制的时空神经网络雷达回波外推预报方法，包括：对雷达回波图像数据去除部分噪声，并选择出有效数据段，对数据段归一化和拆分后，划分为训练序列样本集和测试序列样本集；构建及训练Att‑ConvLSTM网络，对雷达回波序列样本的图像根据预设的切片因子进行切片，调整图像的维度，然后输入到基于注意力机制的时空预测神经网络，通过多层网络的前向传播，利用反向传播更新网络权重；利用训练好的Att‑ConvLSTM网络以及测试序列样本集进行预测，得到最终的外推图像序列。本发明克服了现有技术对空间信息提取不足、预报时效短的缺点，实现了准确度更高的雷达回波外推预测。

公开(公告)号：CN112446419B

公开(公告)日：2023-07-11

申请号：CN202011176831.6

申请日：2020-10-29

申请人： 中山大学 ,  中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)

发明人： 凌青 ,  钟淑鑫 ,  蒙伟光 ,  文秋实 ,  曾宪欣 ,  冯业荣

IPC分类号： G06V10/774 ,  G06V10/80 ,  G06V10/82 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/049 ,  G06N3/08

摘要： 本发明为基于注意力机制的时空神经网络雷达回波外推预报方法，包括：对雷达回波图像数据去除部分噪声，并选择出有效数据段，对数据段归一化和拆分后，划分为训练序列样本集和测试序列样本集；构建及训练Att‑ConvLSTM网络，对雷达回波序列样本的图像根据预设的切片因子进行切片，调整图像的维度，然后输入到基于注意力机制的时空预测神经网络，通过多层网络的前向传播，利用反向传播更新网络权重；利用训练好的Att‑ConvLSTM网络以及测试序列样本集进行预测，得到最终的外推图像序列。本发明克服了现有技术对空间信息提取不足、预报时效短的缺点，实现了准确度更高的雷达回波外推预测。

公开(公告)号：CN110502849A

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201910795969.5

申请日：2019-08-27

申请人： 中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)

发明人： 冯业荣 ,  薛纪善 ,  陈德辉

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及气象数据处理和预测技术领域，提出一种应用于四维变分同化系统的扰动模式构建方法，包括以下步骤：从一组大气扰动方程出发，得到以扰动气压Π′n+1为变量的亥姆霍兹方程，从n＝0时刻开始，依次求解亥姆霍兹方程得到n+1时刻的扰动变量集合x′n+1；判断当前时刻是否到达观测时刻t，若否，则令求解得到的n+1时刻的扰动变量x′n+1替代扰动变量x′n，然后继续求解其亥姆霍兹方程；若是，则将到达观测时刻t的扰动变量x′t输入四维变分同化系统，计算其观测余差及极小化结果，判断极小化结果是否满足预设的计算精度，若否，则回到n＝0时刻对初始扰动变量集合x′0中各个变量进行调整，然后重新依次求解其亥姆霍兹方程；若是，则结束扰动模式积分过程。

公开(公告)号：CN110502849B

公开(公告)日：2023-05-30

申请号：CN201910795969.5

申请日：2019-08-27

申请人： 中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)

发明人： 冯业荣 ,  薛纪善 ,  陈德辉

IPC分类号： G06F30/20

摘要： 本发明涉及气象数据处理和预测技术领域，提出一种应用于四维变分同化系统的扰动模式构建方法，包括以下步骤：从一组大气扰动方程出发，得到以扰动气压Π′n+1为变量的亥姆霍兹方程，从n＝0时刻开始，依次求解亥姆霍兹方程得到n+1时刻的扰动变量集合x′n+1；判断当前时刻是否到达观测时刻t，若否，则令求解得到的n+1时刻的扰动变量x′n+1替代扰动变量x′n，然后继续求解其亥姆霍兹方程；若是，则将到达观测时刻t的扰动变量x′t输入四维变分同化系统，计算其观测余差及极小化结果，判断极小化结果是否满足预设的计算精度，若否，则回到n＝0时刻对初始扰动变量集合x′0中各个变量进行调整，然后重新依次求解其亥姆霍兹方程；若是，则结束扰动模式积分过程。

公开(公告)号：CN110501760A

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201910689511.1

申请日：2019-07-29

申请人： 中国气象局广州热带海洋气象研究所(广东省气象科学研究所)

发明人： 冯业荣

IPC分类号： G01W1/10 ,  G01S13/95 ,  G01S7/41

摘要： 本发明提出一种基于气象雷达的冰雹识别及临近预报方法，包括以下步骤：依次对待识别区域内的若干目标区域通过雷达获取其雷达反射率，将当前雷达反射率大于预设的强度阈值且区域面积大于或等于100km2的单连通区域作为识别得到的雷暴单体区域；获取并计算每个雷暴单体区域的雷达反射率、雷达回波顶高度、垂直液态含水量，并分别判断上述雷达特征是否大于其相应的预设的阈值，若是，则进一步识别雷暴单体区域垂直方向上是否存在有界弱回波区，若是则表示所识别的雷暴单体区域为冰雹云单体，对所述冰雹云单体通过交叉相关法计算其移动矢量，判断当前雷暴单体区域是否满足预警条件，若是，则向预警终端发送冰雹预警信息并定时更新冰雹单体的预测位置信息。