大风灾害危险性评估区划方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及气象防灾减灾，尤其是涉及一种大风灾害危险性评估区划方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、现已有的大风灾害风险评估区划算法主要包括相关数据处理、致灾因子计算、叠合孕灾环境、危险性评估四大步骤。在大风灾害风险评估区划中，相关输入数据的处理是大风灾害风险评估与区划的首要步骤。数据的完整性与质量的高低对于大风事件识别的准确性与完整性至关重要，因此对现有数据进行订正，提高数据质量是大风风险评估区划的重点之一。

2、现阶段相关技术中大风灾害风险评估区划所选用的数据多为地面站点观测数据，小部分采用遥感格点观测数据。以上方法均存在输入数据单一精度不高的缺陷，以及受大气环流和气压系统在不同季节中的变化的影响，风速和风向的季节性变化造成的大风数据季节性差异的问题；另外，数据本身存在的缺陷将会影响整体风险评估，使得风险评估结果产生较大误差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大风灾害危险性评估区划方法、装置、设备及介质，可以有效消除季节性噪声，提升数据质量，兼顾数据高覆盖范围与高精度，使大风灾害风险评估区划算法的精度不再过度受输入数据缺陷与季节性差异的影响。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种大风灾害危险性评估区划方法，包括：

3、获取研究区域的初始风场格网数据和气象站点数据；

4、确定所述初始风场格网数据和所述气象站点数据之间的时间匹配关系，并基于所述时间匹配关系，采用滑动窗口对所述初始风场格网数据进行季节性差异消除处理和异常值消除处理，得到中间风场格网数据；

5、确定所述中间风场格网数据与所述气象站点数据之间的空间匹配关系，并基于所述空间匹配关系，利用所述气象站点数据对所述中间风场格网数据进行站点订正，得到目标风场格网数据；

6、利用所述目标风场格网数据，对所述研究区域进行大风灾害危险性评估区划，得到大风灾害危险性评估区划结果。

7、在一种实施方式中，采用滑动窗口对所述初始风场格网数据进行季节性差异消除处理和异常值消除处理，得到中间风场格网数据的步骤，包括：

8、将所述初始风场格网数据按照季节进行划分，得到每个季节对应的风场格网数据分组；

9、确定每个所述风场格网数据分组的差异消除参数，并利用所述差异消除参数对所述风场格网数据分组中每个所述初始风场格网数据进行季节性差异消除处理，得到差异消除后风场格网数据；

10、采用滑动窗口对所述差异消除后风场格网数据进行异常值消除处理，得到中间风场格网数据；其中，所述中间风场格网数据用于表征所述初始风场格网数据的波动特征。

11、在一种实施方式中，确定每个所述风场格网数据分组的差异消除参数，并利用所述差异消除参数对所述风场格网数据分组中每个所述初始风场格网数据进行季节性差异消除处理，得到差异消除后风场格网数据的步骤，包括：

12、对于每个所述风场格网数据分组，将该风场格网数据分组中每个所述初始风场格网数据的平均值，作为该风场格网数据分组的差异消除参数；

13、对于该风场格网数据分组中每个所述初始风场格网数据，将该初始风场格网数据与所述差异消除参数的差值，作为差异消除后风场格网数据。

14、在一种实施方式中，采用滑动窗口对所述差异消除后风场格网数据进行异常值消除处理，得到中间风场格网数据的步骤，包括：

15、按照每个所述差异消除后风场格网数据的时间信息构造时间序列；

16、控制滑动窗口在所述时间序列上滑动，以使当前待处理的差异消除后风场格网数据位于所述滑动窗口内指定位置处；

17、利用位于所述滑动窗口内的每个差异消除后风场格网数据的平均值，替换当前待处理的差异消除后风场格网数据，以得到中间风场格网数据。

18、在一种实施方式中，确定所述中间风场格网数据与所述气象站点数据之间的空间匹配关系，基于所述空间匹配关系，利用所述气象站点数据对所述中间风场格网数据进行站点订正，得到目标风场格网数据的步骤，包括：

19、从所述中间风场格网数据中，确定与所述气象站点数据之间存在空间匹配关系的风场格点数据；

20、对所述气象站点数据和所述气象站点数据存在空间匹配关系的所述风场格点数据进行线性拟合，得到拟合关系式；

21、利用所述拟合关系式对所述中间风场格网数据中每个所述风场格点数据进行站点订正，得到目标风场格网数据。

22、在一种实施方式中，利用所述拟合关系式对所述中间风场格网数据中每个所述风场格点数据进行站点订正，得到目标风场格网数据的步骤，包括：

23、对于所述中间风场格网数据中每个所述风场格点数据，判断是否存在与该风场格点数据邻近的所述气象站点数据；

24、如果是，将该风场格点数据邻近的所述气象站点数据，作为目标风场格网数据；

25、如果否，将该风场格点数据代入至所述拟合关系式，以得到目标风场格网数据。

26、在一种实施方式中，利用所述目标风场格网数据，对所述研究区域进行大风灾害危险性评估区划，得到大风灾害危险性评估区划结果的步骤，包括：

27、利用所述目标风场格网数据，对所述研究区域进行大风灾害事件识别与致灾因子计算，得到所述研究区域内每个格网对应的目标致灾因子；

28、对所述目标致灾因子赋予权重系数，并利用所述权重系数对所述目标致灾因子进行加权求和，得到每个所述格网对应的致灾因子危险性指数；

29、确定每个所述格网对应的孕灾环境数据；

30、将每个所述格网对应的所述致灾因子危险性指数和所述孕灾环境数据的乘积，作为每个所述格网对应的目标危险性指数；

31、采用自然断点法，对所述目标危险性指数进行大风灾害危险性评估区划，得到大风灾害危险性评估区划结果。

32、第二方面，本发明实施例还提供一种大风灾害危险性评估区划装置，包括：

33、数据获取模块，用于获取研究区域的初始风场格网数据和气象站点数据；

34、差异及异常消除模块，用于确定所述初始风场格网数据和所述气象站点数据之间的时间匹配关系，并基于所述时间匹配关系，采用滑动窗口对所述初始风场格网数据进行季节性差异消除处理和异常值消除处理，得到中间风场格网数据；

35、站点订正模块，用于确定所述中间风场格网数据与所述气象站点数据之间的空间匹配关系，并基于所述空间匹配关系，利用所述气象站点数据对所述中间风场格网数据进行站点订正，得到目标风场格网数据；

36、危险性评估区划模块，用于利用所述目标风场格网数据，对所述研究区域进行大风灾害危险性评估区划，得到大风灾害危险性评估区划结果。

37、第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项所述的方法。

38、第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项所述的方法。

39、本发明实施例提供的一种大风灾害危险性评估区划方法、装置、设备及介质，首先获取研究区域的初始风场格网数据和气象站点数据；然后确定初始风场格网数据和气象站点数据之间的时间匹配关系，并基于时间匹配关系，采用滑动窗口对初始风场格网数据进行季节性差异消除处理和异常值消除处理，得到中间风场格网数据；再确定中间风场格网数据与气象站点数据之间的空间匹配关系，并基于空间匹配关系，利用气象站点数据对中间风场格网数据进行站点订正，得到目标风场格网数据；最后利用目标风场格网数据，对研究区域进行大风灾害危险性评估区划，得到大风灾害危险性评估区划结果。上述方法与传统大风灾害危险性评估区划方法的区别在于，本发明实施例中相关数据处理的过程中不再选取单一数据作为输入，首先采用滑动窗口消除风场格网数据中存在的季节性差异，最后采用气象站点数据对风场格网数据进行订正，融合多源数据并处理，本发明实施例可有效消除季节性噪声，提升数据质量，兼顾数据高覆盖范围与高精度，使大风灾害风险评估区划算法的精度不再过度受输入数据缺陷与季节性差异的影响。

40、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

41、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。