一种气象数据处理方法、系统、电子设备及存储介质

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种气象数据处理方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、近20年来，世界气候研究计划组织的国际耦合模式比较计划(coupled modelintercomparison project phase，cmip)推动了国际学术界对气候变化模拟和预估问题的高度重视。其中，最新的全球第六次国际耦合模式(cmip6)是实施20多年来的所有cmip计划中参与的模式数量最多、设计的科学试验最为完善、所提供的模拟数据最为庞大的一次。

2、cmip6模式数据对全球气候变化领域的研究具有重要意义。然而，对于cmip6的数据用户来说，如何从众多的模式数据中根据自己研究需求出发获取高度定制化的数据是具有挑战性的。具体地说，cmip6数据在下载、处理、运算上存在诸多困难。

技术实现思路

1、本发明实施例的主要目的在于提出一种气象数据处理方法、系统、电子设备及存储介质，以期解决现有技术至少一种问题，本发明能够高效进行气象数据处理。

2、为实现上述目的，本发明实施例的一方面提出了一种气象数据处理方法，方法包括：

3、在用户操作界面接收目标对象的参数输入指令，根据参数输入指令确定气象参数；气象参数包括下载参数和处理参数；

4、根据下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据；

5、基于处理参数对初始气象数据进行一致化预处理，得到目标气象数据；

6、对目标气象数据进行数据运算，得到每个空间区域的集合平均值和集合标准差；

7、对集合平均值和集合标准差进行可视化处理，得到所有空间区域的气象空间分布图。

8、在一些实施例中，参数输入指令包括范围设定指令、分辨率设定指令和名称设定指令；根据参数输入指令确定气象参数，包括以下步骤：

9、根据范围设定指令、分辨率设定指令和名称设定指令确定设定的cmip6数据的标准参数作为气象参数；

10、其中，下载参数包括模式名称和变量名称；处理参数包括时间范围、空间范围、时间分辨率和空间分辨率。

11、在一些实施例中，指定数据源包括cmip6数据库；方法还包括以下步骤：

12、基于正则表达式网址解析的方式建立与cmip6数据库的动态交互链路。

13、在一些实施例中，下载参数包括模式名称和变量名称；根据下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据，包括以下步骤：

14、基于动态交互链路，根据模式名称和变量名称向cmip6数据库发送数据搜索请求；

15、基于数据搜索请求从cmip6数据库批量下载得到初始气象数据。

16、在一些实施例中，处理参数包括时间范围、空间范围、时间分辨率和空间分辨率；基于处理参数对初始气象数据进行一致化预处理，至少包括以下步骤之一：

17、将初始气象数据中所有数据的文件存储格式统一到指定文件格式；

18、基于重投影方法将初始气象数据中所有数据的投影坐标系统一到指定的空间坐标系；

19、基于双线性插值法将初始气象数据中所有数据插值或重采样到指定的数据分辨率；指定的数据分辨率包括空间分辨率和时间分辨率；

20、将初始气象数据中所有数据裁剪到指定的时空范围；时空范围包括时间范围和空间范围。

21、在一些实施例中，目标气象数据包括多模式集合；对目标气象数据进行数据运算，包括以下步骤：

22、对目标空间区域对应的多模式集合进行平均运算；

23、其中，平均运算的表达式为：

24、

25、式中，表示目标空间区域的集合平均值；xi表示多模式集合中第i个模式数据；n表示多模式集合的模式数量；

26、对目标空间区域对应的多模式集合进行标准差运算；

27、其中，标准差运算的表达式为：

28、

29、式中，xσ表示目标空间区域的集合标准差。

30、在一些实施例中，对集合平均值和集合标准差进行可视化处理，包括以下步骤：

31、基于预设的可视化数值梯度范围映射表，根据集合平均值和集合标准差所在的梯度范围将预设空间分布图中对应的空间区域转化为相应的梯度色彩。

32、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种气象数据处理系统，系统包括：

33、用户操作界面模块，用于在用户操作界面接收目标对象的参数输入指令，根据参数输入指令确定气象参数；气象参数包括下载参数和处理参数；

34、数据下载模块，用于根据下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据；

35、数据处理模块，用于基于处理参数对初始气象数据进行一致化预处理，得到目标气象数据；

36、数据运算模块，用于对目标气象数据进行数据运算，得到每个空间区域的集合平均值和集合标准差；

37、自动可视化板块，用于对集合平均值和集合标准差进行可视化处理，得到所有空间区域的气象空间分布图。

38、在一些实施例中，指定数据源包括cmip6数据库；系统还包括：

39、交互模块，用于基于正则表达式网址解析的方式建立与cmip6数据库的动态交互链路。

40、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种电子设备，电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的方法。

41、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

42、本发明实施例至少包括以下有益效果：本发明提供一种气象数据处理方法、系统、电子设备及存储介质，该方案通过在用户操作界面接收目标对象的参数输入指令，根据参数输入指令确定气象参数；气象参数包括下载参数和处理参数；根据下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据；基于处理参数对初始气象数据进行一致化预处理，得到目标气象数据；对目标气象数据进行数据运算，得到每个空间区域的集合平均值和集合标准差；对集合平均值和集合标准差进行可视化处理，得到所有空间区域的气象空间分布图。本发明实施例简化和优化气候变化研究领域中的cmip6数据处理流程，解决目前cmip6数据获取技术上的低效率、高门槛的难题。通过集成数据下载、数据处理与整合和模式数据运算功能于一体高效实现气象数据处理。

技术特征：

1.一种气象数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数输入指令包括范围设定指令、分辨率设定指令和名称设定指令；所述根据所述参数输入指令确定气象参数，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定数据源包括cmip6数据库；所述方法还包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述下载参数包括模式名称和变量名称；所述根据所述下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据，包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理参数包括时间范围、空间范围、时间分辨率和空间分辨率；所述基于所述处理参数对所述初始气象数据进行一致化预处理，至少包括以下步骤之一：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标气象数据包括多模式集合；所述对所述目标气象数据进行数据运算，包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述集合平均值和所述集合标准差进行可视化处理，包括以下步骤：

8.一种气象数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种气象数据处理方法、系统、电子设备及存储介质，方法包括：在用户操作界面接收目标对象的参数输入指令，根据参数输入指令确定气象参数；气象参数包括下载参数和处理参数；根据下载参数从指定数据源下载得到初始气象数据；基于处理参数对初始气象数据进行一致化预处理，得到目标气象数据；对目标气象数据进行数据运算，得到每个空间区域的集合平均值和集合标准差；对集合平均值和集合标准差进行可视化处理，得到所有空间区域的气象空间分布图。本发明通过集成数据下载、数据处理与整合和模式数据运算功能于一体高效实现气象数据处理，可广泛应用于数据处理技术领域。技术研发人员：赵启康,高亮受保护的技术使用者：澳门大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18