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一种闪电探测网布局优化方法

申请号: CN202311417755.7
申请人: 南通大学; 南京气象科技创新研究院
更新日期: 2026-03-10

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种闪电探测网布局优化方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311417755.7
申请日 2023/10/27
公告号 CN117474154A
公开日 2024/1/30
IPC主分类号 G06Q10/04
权利人 南通大学; 南京气象科技创新研究院
发明人 马子龙; 郑天雪; 蒋如斌; 马达; 张鸿波; 华亮; 刘明远; 汪凌
地址 江苏省南通市啬园路9号; 江苏省南京市建邺区雨顺路8号“江苏省气象灾害监测预警与应急中心”大楼13-15层

摘要文本

本发明公开了一种闪电探测网布局优化方法,包括:采集研究区域内的各个探测站点的地形历史数据、气象历史数据和闪电活动历史数据,合并后得到数据集D;得到预处理后的数据集D';基于神经网络模型构建闪电位置预测模型;基于目标函数,采用遗传算法不断迭代探测站点布局,直至满足停止准则,输出最优探测站点布局。本发明将地理、气象和闪电历史数据融合在一起,通过神经网络和强化学习方法,实现了对站点布局的优化和实时调整,从而提高了闪电预测的准确率。

专利主权项内容

1.一种闪电探测网布局优化方法,其特征在于,所述闪电探测网布局优化方法包括以下步骤:S1,采集研究区域内的各个探测站点的地形历史数据、气象历史数据和闪电活动历史数据,分别构建得到地形数据向量、气象数据向量和闪电活动历史数据向量,合并后得到数据集D;S2,对数据集中的数据向量进行标准化和归一化处理,得到预处理后的数据集D′;S3,基于神经网络模型构建闪电位置预测模型,以最小化预测闪电位置和实际闪电位置之间的差值为约束条件,采用预处理后的数据集D′对闪电位置预测模型进行训练,得到训练完成的闪电位置预测模型;S4,定义目标函数,采用预测闪电位置和实际闪电位置之间的距离以衡量探测站点布局与闪电位置预测需求之间的匹配程度;基于目标函数,采用遗传算法不断迭代探测站点布局,直至满足停止准则,输出最优探测站点布局;其中,每次探测站点布局更新后,采用闪电位置预测模型计算得到对应迭代轮次的预测闪电位置,再将研究区域划分为多个网格,在每个网格内计算得到实际闪电位置和预测闪电位置之间的距离,将之作为当前网格的预测误差。