南京信息工程大学米君睿获国家专利权
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龙图腾网获悉南京信息工程大学申请的专利基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121028253B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511539462.5,技术领域涉及:G01W1/10;该发明授权基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法及系统是由米君睿;刘振鑫;姜品良;张露琼;刘珈言;胡怡晗;杨元建设计研发完成,并于2025-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开一种基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法及系统,基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法,包括:采集目标城市区域的气象数据;将采集的气象数据输入融合了空间非均一性分形城市冠层模型的中尺度数值天气预报模型,输出降水预报结果。空间非均一性分形城市冠层模型,也即具有空间尺度标度律特征的城市陆面参数的构建;本发明采用分形几何理论对其城市建筑分布的空间尺度标度律进行描述,将该理论引入天气数值预报,使其有能力求解城市在精细尺度上的非均一性对于跨尺度的气象机制,尤其是可能引发强对流和降水的局地大气运动过程进行数值求解,因而有效提升了对城市及周边地区强降水事件的模拟精度和预报能力。
本发明授权基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于空间非均一性分形城市冠层模型的降水预报方法,其特征在于,包括: 采集目标城市区域的气象数据; 将采集的气象数据输入融合了空间非均一性分形城市冠层模型的中尺度数值天气预报模型,输出降水预报结果; 其中,空间非均一性分形城市冠层模型的构建方法,包括: 获取目标城市区域的遥感影像或GIS建筑边界数据,并进行网格化处理,得到地表网格,同时,将地表网格划分为城市建成区和自然地表; 获取观测尺度下城市建成区的关键陆面参数,并求得关键陆面参数的空间标度律特征; 基于分形几何方法,计算目标城市区域的分形维度; 基于分形维度和关键陆面参数的空间标度律特征,建立空间非均一性分形城市冠层模型; 所述城市建成区由多级自相似建筑簇块构成,包括: 由若干建筑和建筑之间的街道形成的“小区”,即初级簇块; 由多个“小区”和“小区”间的街道组成的“社区”,即次级簇块; 由多个“社区”和“社区”间的街道或者空隙形成的城市区域,即三级簇块; 多个次级簇块与三级簇块及簇块间道路构成城市建成区; 基于分形几何方法,计算目标城市区域的分形维度,具体为: 定义城市建成区的分形维度D为: ; 其中,表示三级簇块与次级族块特征长度之比,N表示两个不同空间尺度上的建筑簇块的测度之比; ; ; ; L表示三级簇块的特征长度,W表示街道和自然地表的平均宽度,p表示三级簇块的平均测度,三级簇块中次级簇块的个数为n×n个;k表示三级簇块中自然地表的数量; 某一地表网格中的任一关键陆面参数,其数值由包含于该地表网格中的自然地表和城市建成区各自的该关键陆面参数,以及各自占该地表网格的面积占比为权重系数加权求得,即: ; 其中,表示网格分辨率为观测尺度的倍的地表网格内的平均关键陆面参数的数值;表示该地表网格内城市建成区的面积比例,表示该地表网格内自然地表的该关键陆面参数的数值;表示在该地表网格分辨率为观测尺度倍时,城市建成区的同一关键陆面参数在当前网格分辨率对应的特征空间尺度上的取值。
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