气象信息的预测方法及装置、存储介质及电子设备与流程
- 国知局
- 2024-07-31 23:23:47
本技术实施例涉及计算机领域,具体而言,涉及一种气象信息的预测方法及装置、存储介质及电子设备。
背景技术:
1、随着卫星遥感技术的发展,气象卫星已成为进行气象海洋观测的重要手段,尤其是地球静止轨道卫星,其近实时、高时间分辨率、高空间分辨率的观测为提高天气预报能力提供了重要的数据支撑。
2、因气象卫星数据空间覆盖范围大、分辨率高和近实时获取的特点,其为ai天气预报模型的应用提供了很大的空间,因此通过在显卡上部署ai天气预报模型从而对气象图像进行预测得到未来天气信息。考虑到天气预报的特点,一般会用过去多个时刻的数据预测未来多个时刻的气象图像,并且由于卫星采集到的气象图像的内存占用量较大,这就对显卡的显存大小要求较高,并且显卡在运行ai天气预报模型时由于图像内存占用较大,所以气象预测的效率较低。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种气象信息的预测方法及装置、存储介质及电子设备,以至少解决相关技术中气象信息的预测效率较低的问题。
2、根据本技术的一个实施例,提供了一种气象信息的预测方法,气象预测系统包括处理器和多个图形处理器,所述处理器分别和每个所述图形处理器连接,每个所述图形处理器上部署了一个气象预测模型,所述气象预测模型用于根据输入地区已出现的气象信息预测所述输入地区将会出现的气象信息,所述方法应用于所述处理器,包括:
3、根据所述气象预测模型的气象预测信息生成所述目标地区的多个子区域的图像定位信息,其中,所述气象预测信息为根据初始气象图像的内存占用量和所述图形处理器的内存容量生成的,所述气象预测信息用于指示所述气象预测模型单次允许预测气象信息的所述子区域的尺寸情况,所述初始气象图像中记录了所述目标地区已经出现的气象信息,所述图像定位信息用于指示所述子区域的气象信息在所述初始气象图像中的位置情况;
4、按照所述图像定位信息从所述初始气象图像中提取出多个第一子图像,其中,每个所述第一子图像中记录了所述子区域以及所述目标地区中所述子区域的周围区域的气象信息;
5、将所述第一子图像发送至对应的所述图形处理器,得到所述气象预测模型输出的第二子图像,其中,所述第二子图像中记录了对应的所述子区域将会出现的气象信息;
6、使用多个所述第二子图像为所述目标地区转换出目标气象图像,其中,所述目标气象图像用于指示所述目标地区将会出现的气象信息。
7、可选的,所述按照所述图像定位信息从所述初始气象图像中提取出多个第一子图像,包括:
8、在所述初始气象图像上识别出所述图像定位信息所指示的第三子图像,其中,所述第三子图像中记录了对应的所述子区域的气象信息;
9、在所述初始气象图像根据所述气象预测模型的区域参数外扩所述第三子图像,得到所述第一子图像在所述初始气象图像中的图像位置,其中,所述区域参数用于指示所述子区域以及所述周围区域的尺寸关系;
10、按照所述图像位置在所述初始气象图像中提取出所述第一子图像。
11、可选的,所述在所述初始气象图像根据所述气象预测模型的区域参数外扩所述第三子图像,得到所述第一子图像在所述初始气象图像中的图像位置,包括:
12、根据记录所述子区域的气象信息的子图像的第一尺寸和区域比例计算出记录所述周围区域的图像的第二尺寸,其中,所述区域比例用于指示所述子区域和所述周围区域的面积之间的比例关系,所述区域参数包括所述区域比例;
13、根据所述第一尺寸和所述第二尺寸确定所述第三子图像的外扩尺寸;
14、按照所述外扩尺寸外扩所述第三子图像,得到所述第一子图像。
15、可选的,所述根据所述第一尺寸和所述第二尺寸确定所述第三子图像的外扩尺寸,包括:
16、计算第二长度和第一长度的第一差值,其中,所述第一尺寸包括所述第一长度,所述第二尺寸包括所述第二长度;将所述第一差值的一半确定为所述第三子图像的外扩长度,其中,所述外扩尺寸包括所述外扩长度;
17、计算第二宽度和第一宽度的第二差值,其中,所述第一尺寸包括所述第一宽度,所述第二尺寸包括所述第二宽度;将所述第二差值的一半确定为所述第三子图像的外扩宽度,其中,所述外扩尺寸包括所述外扩宽度。
18、可选的,所述根据所述气象预测模型的气象预测信息生成所述目标地区的多个子区域的图像定位信息,包括:
19、获取目标地区在当前时刻之前的所述初始气象图像,其中,所述初始气象图像记录了所述目标地区的气象信息;
20、根据所述初始气象图像的内存占用量以及每个所述图形处理器的内存容量生成所述气象预测模型的所述气象预测信息;
21、根据所述气象预测信息生成多个所述子区域的所述图像定位信息。
22、可选的,所述根据所述气象预测信息生成多个所述子区域的所述图像定位信息,包括:
23、根据记录了所述子区域的气象信息的子图像的第一尺寸和所述初始气象图像的图像尺寸生成所述初始气象图像中待预测气象信息的图像区域的目标尺寸 ,所述气象预测信息包括所述第一尺寸;
24、在所述初始气象图像中划分出满足所述目标尺寸的目标图像区域 ;
25、按照所述第一尺寸依次在所述目标图像区域中划分出每个所述子区域对应的第三子图像 ,其中,所述第三子图像中记录了对应的所述子区域的气象信息;
26、将所述第三子图像在所述初始气象图像中的位置信息确定为所述图像定位信息。
27、可选的,所述根据记录了所述子区域的气象信息的子图像的第一尺寸和所述初始气象图像的图像尺寸生成所述初始气象图像中待预测气象信息的图像区域的目标尺寸 ,包括:
28、获取所述初始气象图像的初始长度除以第一长度得到的第一商值,其中,所述图像尺寸包括所述初始长度,所述第一尺寸包括所述第一长度;将所述第一商值和所述第一长度的乘积值确定为所述初始气象图像中待预测气象信息的图像区域的参考长度,其中,所述目标尺寸包括所述参考长度;
29、获取所述初始气象图像的初始宽度除以第一宽度得到的第二商值,其中,所述图像尺寸包括所述初始宽度,所述第一尺寸包括所述第一宽度;将所述第二商值和所述第一宽度的乘积值确定为所述初始气象图像中待预测气象信息的图像区域的参考宽度,其中,所述目标尺寸包括所述参考宽度。
30、可选的,所述在所述初始气象图像中划分出满足所述目标尺寸的目标图像区域,包括以下之一:
31、在所述初始气象图像的图像尺寸大于所述目标尺寸的情况下,在所述初始气象图像的中心截取所述目标尺寸的图像区域作为所述目标图像区域;
32、在所述初始气象图像的图像尺寸等于所述目标尺寸的情况下,将所述初始气象图像的全部图像区域作为所述目标图像区域。
33、可选的,所述根据所述初始气象图像的内存占用量以及每个所述图形处理器的内存容量生成所述气象预测模型的气象预测信息,包括:
34、获取所述气象预测模型的区域参数,其中,所述区域参数用于指示所述子区域以及所述周围区域的尺寸关系;
35、从具有对应关系的气象图像内存占用量、图形处理器的内存容量、区域参数和子图像尺寸中确定出与所述初始气象图像的内存占用量、当前所述图形处理器的内存容量和当前所述区域参数对应的所述初始气象图像中记录了所述子区域的气象信息的子图像的第一尺寸,其中,所述气象预测信息包括所述第一尺寸。
36、可选的,在所述获取目标地区在当前时刻之前的所述初始气象图像之前,所述方法还包括:
37、获取卫星设备当前时刻之前的参考时间段采集到的卫星影像;
38、对所述卫星影像进行投影转换,得到经纬度投影;
39、获取所述目标地区的坐标位置;
40、按照所述坐标位置在所述参考时间段的多个参考时刻中的每个所述参考时刻的所述经纬度投影中提取所述目标地区的候选气象图像;
41、将所述候选气象图像转换为所述初始气象图像。
42、可选的,所述将所述候选气象图像转换为所述初始气象图像,包括:
43、按照多个所述参考时刻的先后顺序对多个所述候选气象图像进行排序,得到候选图像序列;
44、在确定所述候选图像序列中缺失多个所述参考时刻中目标时刻的气象图像的情况下,获取候选图像序列中的所述目标时刻前后相邻时刻的参考气象图像;
45、根据所述参考气象图像生成所述目标时刻的气象图像;
46、将生成的所述目标时刻的气象图像添加到所述候选图像序列中与所述目标时刻对应的位置,得到目标图像序列;
47、按照时间先后顺序对所述目标图像序列中的每个气象图像进行分辨率调整,得到所述初始气象图像。
48、可选的,所述使用多个所述第二子图像为所述目标地区转换出目标气象图像,包括:
49、获取所述第二子图像的位置索引信息,其中,所述位置索引信息用于指示所述第二子图像所对应的子区域在所述目标地区中的位置;
50、根据所述位置索引信息对所述第二子图像进行拼接,得到所述目标气象图像。
51、可选的,所述使用多个所述第二子图像为所述目标地区转换出目标气象图像,包括:
52、确定每个所述气象预测模型在所述初始气象图像中所对应的参考图像区域,其中,所述气象预测模型用于对输入的属于所述参考图像区域的所述第一子图像进行气象信息预测;
53、按照所述参考图像区域的图像提取信息对所述第二子图像进行排列,并对排列后的所述第二子图像进行拼接,得到所述目标气象图像,其中,所述图像提取信息用于指示从所述初始气象图像中提取所述第一子图像的提取顺序。
54、根据本技术的另一个实施例,提供了一种气象信息的预测装置,气象预测系统包括处理器和多个图形处理器,所述处理器分别和每个所述图形处理器连接,每个所述图形处理器上部署了一个气象预测模型,所述气象预测模型用于根据输入地区已出现的气象信息预测所述输入地区将会出现的气象信息,所述装置应用于所述处理器,包括:
55、生成模块,用于根据所述气象预测模型的气象预测信息生成所述目标地区的多个子区域的图像定位信息,其中,所述气象预测信息为根据初始气象图像的内存占用量和所述图形处理器的内存容量生成的,所述气象预测信息用于指示所述气象预测模型单次允许预测气象信息的所述子区域的尺寸情况,所述初始气象图像中记录了所述目标地区已经出现的气象信息,所述图像定位信息用于指示所述子区域的气象信息在所述初始气象图像中的位置情况;
56、第一提取模块,用于按照所述图像定位信息从所述初始气象图像中提取出多个第一子图像,其中,每个所述第一子图像中记录了所述子区域以及所述目标地区中所述子区域的周围区域的气象信息;
57、发送模块,用于将所述第一子图像发送至对应的所述图形处理器,得到所述气象预测模型输出的第二子图像,其中,所述第二子图像中记录了对应的所述子区域将会出现的气象信息;
58、第一转换模块,用于使用多个所述第二子图像为所述目标地区转换出目标气象图像,其中,所述目标气象图像用于指示所述目标地区将会出现的气象信息。
59、根据本技术的又一个实施例,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
60、根据本技术的又一个实施例,还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
61、根据本技术的又一个实施例,还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法实施例中的步骤。
62、通过本技术,气象预测系统中包括多个图形处理器,每个图形处理器上均部署了一个气象预测模型,进而在对目标地区在当前时刻之后的气象图像进行预测是,通过根据目标地区的初始气象图像的内存占用量和图形处理器的内存容量生成气象预测信息,从而得到气象预测模型单次云图预测气象信息的子区域的尺寸情况,进而根据气象信息生成子区域的图像定位信息,并根据图像定位信息将初始气象图像中记录了子区域以及周围区域的气象信息的第一子图像提取出发送给对应的图形处理器处理,并将图形处理器上的气象预测模型输出的第二子图像转换出目标地区的目标气象图像,从而实现根据初始气象图像的内存占用量和图形处理器的内存容量将初始气象图像拆分成多个第一子图像,并将多个第一子图像分给不同的图形处理器上的气象预测模型处理,从而降低了气象图像对图形处理器的内存占用量,加快了气象预测模型对气象图像的预测速度。因此,可以解决相关技术中气象信息的预测效率较低的问题,达到提高气象信息的预测效率的效果。
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