(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111641145.6 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 中国气象科 学研究院 地址 100086 北京市海淀区中关村南大街 46号 (72)发明人 孙溦　张祎　李建　 (74)专利代理 机构 北京同立钧成知识产权代理 有限公司 1 1205 代理人 刘丹　臧建明 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 气象资料同化方法、 装置、 设备、 可读存储介 质及产品 (57)摘要 本公开提供一种气象资料同化方法、 装置、 设备、 可读存储介质及产品， 方法包括： 获取至少 一种观测内容对应的目标观测向量， 确定目标观 测向量对应的观测误差矩阵； 获取 非结构化网格 模式下的三维大气变量背景场， 并将其重映射至 预设的结构型网格， 获得背景场向量， 根据预设 的全球背景误差、 三维大气变量背景场确定背景 误差矩阵； 根据目标观测向量、 观测误差矩阵、 背 景场向量、 背景误差矩阵以及观测算子进行代价 函数极小化迭代计算， 获得结构型网格数据； 对 结构型网格数据进行逆向网格重映射操作， 获得 非结构化网格模式初始化所需的目标数据结构。 实现对非结构化网格数值模式气象数据的资料 同化操作， 使得气象数据的同化操作更加贴合行 业前沿需求。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 114357757 A 2022.04.15 CN 114357757 A 1.一种气象资料同化方法， 其特 征在于， 包括： 获取至少一种观测内容对应的目标观测向量， 以及根据 所述目标观测向量对应的仪器 误差、 代表性误差确定所述目标观测向量对应的观测误差矩阵； 获取非结构化网格模式下的三维大气变量背景场， 将所述三维大气变量背景场网格重 映射至预设的结构型网格， 获得背 景场向量， 以及根据预设的全球背 景误差、 三维大气 变量 背景场确定背景误差矩阵； 根据所述目标观测向量、 观测误差矩阵、 背景场向量、 背景误差矩阵以及至少一种观测 内容对应的观测算子， 通过预设的同化算法进行代价函数极小化迭代计算， 获得预设结构 型网格下的至少一种观测内容对应的资料同化后的结构型网格数据； 对所述结构型网格数据进行逆向网格重映射操作， 将结构型网格下的资料同化后的三 维大气变量逆向重映射至非结构化网格， 并增添大气 干静力气 压与湿静力气压变量的计算 输出， 获得非结构化网格模式初始化所需的目标 数据结构。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述三维大气变量背景场 转换至预 设的结构型网格， 获得背景场向量， 包括： 获取终端设备输入的网格重映射请求， 其中， 所述网格重映射请求中包括第一目标分 辨率信息， 目标分辨 率信息包括第一水平分辨 率信息以及第一垂直分辨 率信息； 根据所述第 一目标分辨率信 息， 采用与 所述第一目标分辨率信 息对应的网格重映射方 案将三维大气变量背景场转换至预设的结构型网格， 获得背景场向量。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述三维大气变量背景场 转换至预 设的结构型网格， 获得背景场向量， 包括： 对所述三维大气变量背景场进行水平重映射操作和/或垂直重映射操作， 获得所述背 景场向量。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据预设的全球背景误差、 三维大气 变量背景场确定背景误差矩阵， 包括： 根据预设的全球背景误差、 三维大气变量背景场确定所述三维大气变量背景场对应的 误差水平影响尺度、 垂直影响尺度以及误差影响强度； 根据所述误差水平影响尺度、 垂直影响尺度以及误差影响强度确定所述背景误差矩 阵。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述结构型网格数据包括南北极 区预设范围内的结构型网格； 所述对所述结构型网格数据进行逆向网格重映射操作， 包括： 对所述南北极区预设范围内的结构型网格数据进行三阶指数衰减操作， 并将所述网格 数据转换为非结构化网格数据； 对所述结构型网格数据进行逆向水平重映射操作和/或逆向垂直重映射操作， 获得所 述非结构化网格模式初始化所需的目标 数据结构。 6.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述对所述结构型网格数据进行 逆向网格重映射操作， 将结构型网格下的资料同化后的三维大气变量逆向重映射至非结构 化网格， 并增添大气干静力气压与湿静力气压变量的计算输出， 获得非结构化网格模式初 始化所需的目标 数据结构， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357757 A 2获取终端设备输入的逆向网格重映射请求， 其中， 所述逆向网格重映射请求中包括第 二目标分辨率信息， 其中， 目标分辨率信息包括非结构化网格单元点、 边点、 角点数目与位 置， 以及非结构化网格描述文件； 根据所述第 二目标分辨率信 息， 采用与 所述第二目标分辨率信 息对应的逆向网格重映 射方案对所述结构型网格数据进 行逆向网格重映射操作， 将结构型网格下的资料同化后的 三维大气变量逆向重映射至非结构化网格， 并增添大气干静力气 压与湿静力气 压变量的计 算输出， 获得非结构化网格模式初始化所需的目标 数据结构。 7.一种气象资料同化装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取至少一种观测内容对应的目标观测向量， 以及根据所述目标观测 向量对应的仪器误差、 代 表性误差确定所述目标观测向量对应的观测误差矩阵； 网格重映射模块， 用于获取非结构化网格模式下的三维大气变量背景场， 将所述三维 大气变量背景场转换至预设的结构型网格， 获得背景场向量， 以及根据预设的全球背景误 差、 三维大气变量背景场确定背景误差矩阵； 计算模块， 用于根据所述目标观测向量、 观测误差矩阵、 背景场向量、 背景误差矩阵以 及至少一种观测内容对应的观测算子， 通过预设的同化算法进行代价函数极小化迭代计 算， 获得结构型网格下的至少一种观测内容对应的资料同化后的结构型网格数据； 逆向网格重映射模块， 用于对所述结构型网格数据进行逆向网格重映射操作， 将结构 型网格下的资料同化后的三 维大气变量逆向重映射至非结构化网格， 并增添大气 干静力气 压与湿静力气压变量的计算输出， 获得非结构化网格模式初始化所需的目标 数据结构。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存 储器， 处理器； 存储器； 用于存 储所述处 理器可执行指令的存 储器； 其中， 所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令执行如权利要求1 ‑6任一项所述 的气象资料同化方法。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质中存储有计算机 执行指令， 所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1 ‑6任一项所述的气 象资料同化方法。 10.一种计算机程序产品， 其特征在于， 包括计算机程序， 所述计算机程序在被处理器 执行时实现根据权利要求1 ‑6中任一项所述的气象资料同化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357757 A 3