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团雾监测方法、装置、系统及存储介质与流程

2021-08-27 13:35:00 来源:中国专利 TAG:监测 申请 气象 装置 方法
团雾监测方法、装置、系统及存储介质与流程

本申请涉及气象监测技术领域,具体而言,本申请涉及一种团雾监测方法、装置、系统及存储介质。



背景技术:

团雾是指时空尺度较小的局地低能见度天气现象,也是一种灾害性天气,对公路、铁路、水运和航空等交通安全以及电力系统等都具有显著的负面影响。可见,对团雾的提前监测和有效预警显得尤为重要。

但现有的团雾监测方式存在监测范围较为局限、或监测精度较低等缺陷。



技术实现要素:

本申请针对现有方式的缺点,提出一种团雾监测方法、装置、系统及存储介质,用以解决现有技术存在监测范围较为局限、或监测精度较低的技术问题。

第一个方面,本申请实施例提供了一种团雾监测方法,包括:

控制固定监测设备获取设定监测区的第一监测信息;或者,控制固定监测设备获取设定监测区的第一监测信息、并控制机动监测设备获取设定监测区的第二监测信息;

确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件;

若满足团雾存在条件,则控制机动监测设备获取团雾的团雾特征信息;

确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件;

若满足团雾预警条件,则根据第一监测信息和第二监测信息中的至少一个、以及团雾特征信息确定出团雾预警信息。

第二个方面,本申请实施例提供了一种团雾监测装置,包括:

控制模块,用于控制固定监测设备获取设定监测区的第一监测信息,以及控制机动监测设备获取团雾的团雾特征信息;或者,用于控制固定监测设备获取设定监测区的第一监测信息、并控制机动监测设备获取设定监测区的第二监测信息,以及控制机动监测设备获取团雾的团雾特征信息;

分析模块,用于确定第一监测信息是否满足团雾存在条件,以及确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件;

信息生成模块,用于根据第一监测信息和团雾特征信息确定出团雾预警信息。

第三个方面,本申请实施例提供了一种团雾监测系统,包括:

固定监测设备,布设于设定监测区;

机动监测设备;

控制设备,分别与固定监测设备和机动监测设备通信连接,控制设备配置用于存储机器可读指令,指令在由控制设备执行时,实现如第一个方面提供的团雾监测方法。

第四个方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一个方面提供的团雾监测方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:采用固定监测设备和机动监测设备相配合的协同监测方式,有利于突破仅依靠固定监测设备的监测能力的局限,实现对团雾可能生成和活动区域的提前监测;并且可以利用机动监测设备的机动性,及时发现团雾并实施跟踪监测和加密监测,有效提高监测精度;还有利于减少固定监测设备的数量,控制固定监测设备和机动监测设备的总数量,进而可以节约成本、提高监测设备的利用率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本申请实施例提供的一种团雾监测系统的结构框架示意图;

图2为本申请实施例提供的一种团雾监测系统中控制设备的结构框架示意图;

图3为本申请实施例提供的一种团雾监测方法的流程示意图;

图4为本申请实施例提供的一种团雾溯源方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的一种团雾溯源方法的溯源示意图;

图6为本申请实施例提供的一种团雾监测装置的结构框架示意图。

图中:

10-目标管理范围;11-预设管理区;12-关键管理区;

20-团雾溯源范围;21-团雾生成区;22-团雾关键生成区;23-团雾活动区;24-团雾关键活动区;

100-团雾监测系统;

110-控制设备;111-处理器;112-总线;113-存储器;114-收发器;115-输入单元;116-输出单元;

120-固定监测设备;130-机动监测设备;

200-团雾监测装置;210-控制模块;220-分析模块;230-信息生成模块。

具体实施方式

下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现,现有的团雾监测方式,通常是将团雾监测设备布设于管理范围内根据经验判断受团雾影响较高的管理区域(例如:将团雾监测设备布设于某条公路的某一段或某几段)的固定地点,但是团雾通常源自于管理范围以外的区域。

例如,目前对影响高速公路团雾的监测预警方法,仅限于在高速公路团雾多发路段固定布设团雾监测设备,而影响高速公路的团雾,绝大多数都源自于高速公路以外的山间、田间等区域。

本申请的发明人还发现,现有的团雾监测设备的布设间距明显大于团雾的直径,其构成的团雾监测网,能捕捉到团雾活动的概率很小,不利于监测和预警团雾事件和灾害。

可见,当团雾监测设备监测到团雾时,团雾可能几近抵达或已经抵达管理区域,因此难以实现对团雾的提前监测、以及难以实现对团雾影响的有效预警,并且团雾监测设备只能固定布设,存在监测范围局限、监测精度随着被测团雾与团雾监测设备之间距离的增加而降低等缺陷。

为实现对团雾的提前监测、或是提高对团雾监测的精度,则需要扩大团雾监测设备的固定布设范围,即在团雾的所有可能活动的区域都固定布设团雾监测设备,这将导致团雾监测设备的数量急剧增加,造成沉重的成本负担,而且部分团雾监测设备的利用率低,也会带来一定程度的监测资源的浪费。

本申请提供的团雾监测方法、装置、系统及存储介质,旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种团雾监测系统100,该团雾监测系统100的结构示意图如图1所示,包括:固定监测设备120,机动监测设备130和控制设备110。

固定监测设备120布设于设定监测区。

控制设备110分别与固定监测设备120和机动监测设备130通信连接,控制设备110配置用于存储机器可读指令,指令在由控制设备110执行时,实现如本申请实施例提供的任一种团雾监测方法。

设定监测区可以包括:团雾生成区、团雾关键生成区、团雾活动区、团雾关键活动区和关键管理区中的至少一个。这些可以选择的设定监测区均是与团雾影响相关联区域,这些区域将在下文详细介绍,在此不赘述。

在本实施例中,团雾监测系统100通过控制设备110实现固定监测设备120和机动监测设备130相配合的协同监测,有利于突破仅依靠固定监测设备的监测能力的局限,实现对团雾可能生成和活动区域的提前监测;并且可以利用机动监测设备130的机动性,及时发现团雾并实施跟踪监测和加密(增加密度)监测,有效提高监测精度;还有利于减少固定监测设备120的数量,控制固定监测设备120和机动监测设备130的总数量,进而可以节约成本、提高监测设备的利用率。

可选地,固定监测设备120包括:监测能见度的设备,能实时监测设备所在地点的空气团能见度。例如:透射式能见度仪、散射能见度仪或数字摄像能见度仪等。

可选地,固定监测设备120包括:监测气温、湿度、风等气象要素的设备,能实时监测设备所在地点的气象要素。例如:温度计、湿度计、风速仪、风向仪等。

可选地,固定监测设备120包括:监测视频图像的设备。可以实时监测并获取设备视野范围内的视频图像信息,通过调整视频摄像头的角度方向等,可以扩大监测范围。

可选地,固定监测设备120包括:卫星监测和雷达等遥感监测设备。利用卫星遥感和雷达探测到的红外图像、大气温度、地表图像、空气水汽等信息,可以进一步地监测到团雾的活动信息。

需要说明的是,在任一处设定监测区可以布设上述示例提供的一种或几种固定监测设备120。

可选地,机动监测设备130是携带或集成能见度监测、气象要素监测和视频图像等监测设备的可移动设备,包括:携带能见度监测设备、气象要素监测设备和视频图像监测设备的无人机、无人车、无人船等。

本技术领域技术人员可以理解,本申请实施例提供的控制设备110可以为所需的目的而专门设计和制造,或者也可以包括但不限于通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序,这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如,计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中。

本申请在一个可选实施例中提供了一种控制设备110,如图2所示的控制设备110包括:处理器111和存储器113。其中,处理器111和存储器113相电连接,如通过总线112相连。

处理器111可以是cpu(centralprocessingunit,中央处理器),通用处理器,dsp(digitalsignalprocessor,数据信号处理器),asic(applicationspecificintegratedcircuit,专用集成电路),fpga(field-programmablegatearray,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器111也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等。

总线112可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线112可以是pci(peripheralcomponentinterconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extendedindustrystandardarchitecture,扩展工业标准结构)总线等。总线112可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图2中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器113可以是rom(read-onlymemory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory,电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compactdiscread-onlymemory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

可选地,控制设备110还可以包括收发器114。收发器114可用于信号的接收和发送。收发器114可以允许控制设备110与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。需要说明的是,实际应用中收发器114不限于一个。

可选地,控制设备110还可以包括输入单元115。输入单元115可用于接收输入的数字、字符、图像和/或声音信息,或者产生与控制设备110的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输入单元115可以包括但不限于触摸屏、物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆、拍摄装置、拾音器等中的一种或多种。

可选地,控制设备110还可以包括输出单元116。输出单元116可用于输出或展示经过处理器111处理的信息。输出单元116可以包括但不限于显示装置、扬声器、振动装置等中的一种或多种。

虽然图2示出了具有各种装置的控制设备110,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种团雾监测方法,该方法的流程示意图如图3所示,该方法包括步骤s101-s105:

s101:控制固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息。或者,控制固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息、并控制机动监测设备130获取设定监测区的第二监测信息。

在一个示例中,控制设备110可以控制固定布设于设定监测区的固定监测设备120对团雾实现监测;在控制设备110根据固定监测设备120采集的第一监测信息确定出现团雾或即将出现团雾后,控制设备110可以控制机动监测设备130移动至已形成的团雾处或即将形成团雾的地方,实现近距离采集团雾特征信息;控制设备110根据第一监测信息和团雾特征信息,确定出团雾预警信息,从而实现对团雾的提前监测,以及实现对团雾影响的有效预警。由于机动监测设备130可以实现近距离采集团雾特征信息,因此机动监测设备130可以获取比固定监测设备120更早、精度更高的团雾特征信息。

在一个示例中,控制设备110可以控制固定布设于设定监测区的固定监测设备120对团雾实现监测并采集第一监测信息,同时,控制设备110还控制机动监测设备130移动至设定监测区对团雾实现监测并采集第二监测信息;在控制设备110根据第一监测信息和第二监测信息中的至少一个,确定出现团雾或可能出现团雾后,控制设备110继续控制机动监测设备130移动至已形成的团雾处或即将形成团雾的地方,实现近距离采集团雾特征信息;控制设备110根据第一监测信息和第二监测信息中的至少一个、以及团雾特征信息,确定出团雾预警信息,从而实现对团雾的提前监测,以及实现对团雾影响的有效预警。

可选地,机动监测设备130可以根据需要实时启动或结束。例如:既可以在固定监测设备120发现团雾后启动,对已形成的团雾处或即将形成团雾的地方,实现近距离监测;也可以在固定监测设备120未发现团雾时启动,例如对未布设固定监测设备120的设定监测区实现巡逻式监测。

可选地,机动监测未启动时,机动监测设备130可以存放在指定的地点。机动监测启动后,机动监测设备130可先到达开展机动监测的地点,再开展机动监测。

可选地,启动机动监测设备130的方法,可以采用人工启动、远程启动、程序自动启动等方式。

在一些可能的实施方式中,第一监测信息包括能见度监测信息、气象要素监测信息和图像监测信息中的至少一种。

在一些可能的实施方式中,第二监测信息包括能见度监测信息、气象要素监测信息和图像监测信息中的至少一种。

需要说明的是,固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息种类,与控制机动监测设备130获取设定监测区的第二监测信息种类,可以相同,也可以不同,还可以部分相同。

s102:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件;若满足团雾存在条件,则执行步骤s103;否则执行步骤s101。

可选地,由前述实施例提供的团雾监测系统100中的控制设备110确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件。

在一些可能的实施方式中,确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,可以包括:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的能见度监测信息与团雾能见度阈值的大小关系,若能见度监测信息不大于团雾能见度阈值,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一个示例中,团雾能见度阈值设定为不大于100米,若第一监测信息中的能见度监测信息为150米,第二监测信息中的能见度监测信息为80米,虽然第一监测信息中的150米能见度大于100米能见度阈值,但第二监测信息中的80米能见度明显小于100米能见度阈值,因此可判定第二监测信息满足团雾存在条件,即存在团雾。

在一些可能的实施方式中,确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,可以包括:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的气象要素监测信息与团雾界定阈值的匹配关系,若气象要素监测信息与团雾界定阈值相匹配,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一个示例中,团雾界定阈值中的设定相对湿度范围是≥90%,若第一监测信息中的相对湿度为85%,第二监测信息中的相对湿度为95%,则判定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件,即存在或可能存在团雾。

在一些可能的实施方式中,确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,可以包括:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的图像监测信息与团雾界定阈值的匹配关系,若图像监测信息与团雾界定阈值相匹配,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一个示例中,在晴天光线良好的条件下,数字图像团雾界定阈值条件是:rgb值的三个通道色彩明度差小于40,并且rgb值均在100-240的范围内,若第一监测信息的rgb值分别为156、151、181,第二监测信息中的rgb值分别为220、215、238,则第一监测信息和第二监测信息都满足团雾存在条件,即可判定存在或者可能存在团雾。

可选地,只要某一处或某一个设备采集到的某一种监测信息的分析判断结果是有团雾或者可能有团雾,则综合分析判断结果就是有团雾或者可能。

可选地,若在监测区域内未发现团雾活动或未预计将没有团雾活动,则返回步骤s101。

s103:若满足团雾存在条件,则控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息。

可选地,团雾特征信息包括团雾生成区信息、团雾活动区信息、团雾强度信息、团雾气象要素信息和团雾视频图像信息中的至少一种。

可选地,团雾生成区信息包括:位置、面积大小、边界范围、地形地貌等。

可选地,团雾活动区信息包括:已经生成的团雾在活动区域内中心位置、大小(边界)等及其变化,以及团雾生成后的发展、移动、消散过程中所经过和覆盖的区域。

可选地,团雾强度信息包括:团雾内部的温度、湿度、能见度等。

可选地,团雾气象要素信息包括:团雾外部环境的温度、湿度、风速、风向等。

可选地,团雾视频图像信息包括:团雾及团雾周围的动态视频信息、或静态图片信息。

可选地,若满足团雾存在条件,则由前述实施例提供的团雾监测系统100中的控制设备110控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息。

在一些可能的实施方式中,若满足所述团雾存在条件,则还控制固定监测设备120获取团雾的团雾特征信息。即,在满足所述团雾存在条件下,不仅控制机动监测设备130从机动观测点获取团雾的团雾特征信息,还控制固定监测设备120从固定观测点获取团雾的团雾特征信息。这样可以实现对团雾同一时刻的团雾特征信息的双重采集,利于提高确定团雾存在条件的可靠性,降低采集信息可能的失效概率,可保证团雾特征信息的有效性,提高团雾特征信息的精度,还能利于后续“确定所述团雾特征信息是否满足团雾预警条件”提供更全面的判断依据,进而提高团雾预警精度。

在一些可能的实施方式中,控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息,可以包括:

控制机动监测设备130获取第一时刻的团雾特征信息。

根据第一时刻的团雾特征信息确定机动监测方案。

根据机动监测方案控制机动监测设备130继续获取第二时刻的团雾特征信息。

在本实施例中,第一时刻是第二时刻的前一时刻,控制设备110可以根据机动监测设备130获取第一时刻的团雾特征信息,调整机动监测设备130在后续第二时刻的机动监测方案,可以适应团雾活动的范围小、变化快等特点,确保机动监测设备130能够获得更精细、更准确、更有效的团雾特征信息。

可选地,机动监测方案的内容可以包括:监测内容、监测地点、监测起止时间、监测移动路线、监测移动速度等。

可选地,机动监测方案包括:机动监测设备既可以跟踪团雾、在团雾周边和团雾内部实施机动监测,也可以在团雾关键生成区、团雾关键活动区等实施机动监测,还可以在团雾刚刚移出的区域或者未来可能影响的区域实施机动观测。

可选地,机动监测方案包括:机动监测设备130停留于指定位置进行监测,机动监测设备130与指定位置一一对应。

可选地,机动监测方案包括:机动监测设备130沿指定线路移动监测。

在一个示例中,指定线路以设定观测点为原点,向四周呈辐射线状。辐射线可以是水平、垂直或三维空间的任意方向。需要说明的是,设定观测点可以是某一固定的空间位置,例如:设定观测点是某个路口、某个山涧、或某段田埂,等等;设定观测点也可以是与团雾相关联的移动的空间位置,例如:设定观测点是团雾的中心处,此时设定观测点随团雾的移动而移动。

在一个示例中,指定线路径直贯穿团雾。

在一个示例中,指定线路曲线绕经于团雾的边缘、团雾的内部以及团雾的周边中的至少一处。

s104:确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件。

可选地,由前述实施例提供的团雾监测系统100中的控制设备110确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件。

在一些可能的实施方式中,确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件,可以包括:

根据团雾特征信息,采用外推法、指标模型法和数值模拟法中的至少一种,确定出团雾活动信息。

根据团雾活动信息,确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件。

在一个示例中,对于已经生成的团雾,根据协同监测获得的监测信息和进一步分析获得的团雾位置、范围、强度及其变化等信息,计算和分析推断未来一段时间团雾的移动路径、移动速度、活动区域、范围大小、强度变化等,进一步预警团雾对高速公路的影响。

在一个示例中,基于协同观测得到的团雾历史资料,采用气候分析、天气分析、统计分析、大数据分析、人工智能等方法,建立团雾生消、移动、演变、影响等预警指标或模型。根据关键气象要素的预报指标阈值,判断和预警团雾生消。

在一个示例中,采用天气和统计分析方法,确定温、湿、风、压等影响和识别团雾的关键气象要素及指标阈值。采用适用于团雾的时空尺度和天气物理过程的数值模式,将协同监测数据同化进入数值模式,作为初始场,预报影响和识别团雾的关键气象要素。

s105:若满足团雾预警条件,则根据第一监测信息和第二监测信息中的至少一个、以及团雾特征信息确定出团雾预警信息。

可选地,若满足团雾预警条件,则由前述实施例提供的团雾监测系统100中的控制设备110根据第一监测信息和第二监测信息中的至少一个、以及团雾特征信息确定出团雾预警信息。

可选地,团雾预警信息可以包括以下至少一种:

(1)团雾对目标管理范围的影响风险、影响特征等。影响风险,是指团雾影响高速公路的可能性、严重性等。影响特点,是指团雾活动对重要目标物产生的影响,比如:影响范围、持续影响或反复影响等。

(2)团雾生命期,包括生成时间,发展时间、维持时间、减弱时间和消散时间等;

(3)团雾的活动区域及随时间的变化,此外还包括生成地点、移动路径、消散地点等;

(4)团雾的强度及其随时间和地点的变化特征,此外还包括生成强度、维持强度、最大强度等;

(5)团雾对重要目标物及所在地点(区域)的影响时间、影响特点和影响程度。影响程度,是指与团雾强度、影响时间和影响对象有关的内容,比如:中度影响和重度影响等。

经过以上步骤s101-s105后,可以实现固定监测设备120和机动监测设备130相配合的协同监测,有利于突破仅依靠固定监测设备的监测能力的局限,实现对团雾可能生成和活动区域的提前监测,并且可以利用机动监测设备130的机动性,及时发现团雾并实施跟踪监测和加密(增加密度)监测,有效提高监测精度,还有利于减少固定监测设备120的数量,控制固定监测设备120和机动监测设备130的总数量,进而可以节约成本、提高监测设备的利用率。

基于前述任一种团雾监测方法的可选实施例,在控制固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息之前,可以对团雾进行溯源,确定出团雾生成区、团雾关键生成区、团雾活动区、团雾关键活动区和关键管理区中的至少一个,作为前述各实施例中提到的设定监测区。

为此,本申请实施例提供了一种团雾溯源方法,该团雾溯源方法的流程示意图如图4所示,包括但不限于步骤s201-s206:

s201:获取目标管理范围。

可选地,目标管理范围可以是某条公路、某条铁路、某条水域航道、某个机场、某个码头、某条电力输送线等等。

可选地,可以由处理器从数据库中读取某条公路、某条铁路、某条水域航道、某个机场、某条电力输送线等数据,作为目标管理范围;也可以对前述各数据进行一定的重新设定、截取,作为目标管理范围。

在一个示例中,处理器从数据库中读取某个机场的信息作为目标管理范围。

在一个示例中,处理器从数据库中读取某条高速公路的信息后,根据操作员通过人机交换设备输入的截图信息,截取该条高速公路中a公里至b公里之间的信息作为目标管理范围。

s202:从目标管理范围中确定预设管理区。

可选地,预设管理区是目标管理范围的至少部分,是目标管理范围中受团雾影响次数比较多,或者影响危害比较大的部分。例如,预设管理区可以是某条公路的某一段或某几段,也可以是某个机场的跑道或相关空域等。

可以理解的是,预设管理区是后续对团雾生成区、团雾活动区和团雾关键活动区域等溯源的基准。

在一些可能的实施方式中,从目标管理范围中确定预设管理区,可以包括但不限于:将目标管理范围中团雾出现次数不低于第一阈值的区域,确定为预设管理区。

在一个示例中,可采用实地调查、历史资料统计、数值模拟分析等方法中的任一种,确定出某一条高速公路内各个路段在一段时间受团雾影响的次数。根据需要设定一个下限值作为第一阈值,将受团雾影响次数多于该下限值的路段确定为预设管理区。

在一些可能的实施方式中,从目标管理范围中确定预设管理区,可以包括但不限于:将目标管理范围中在设定时段内受团雾影响的事件次数不低于第二阈值的区域,确定为预设管理区。

在一个示例中,可采用实地调查、历史资料统计、数值模拟分析等方法中的任一种,确定出某一条高速公路上受团雾影响发生交通事故的次数。根据需要设定一个下限值作为第二阈值,将团雾造成交通事故比较集中的路段确定为预设管理区。

s203:确定与预设管理区相关联的团雾溯源范围。

可选地,团雾溯源范围可以是一个设定区域,范围大小可以根据实际需求而调整,以满足团雾溯源相应的精度或广度要求。

可选地,团雾溯源范围可以覆盖至少部分目标管理范围,或覆盖至少部分预设管理区。例如:团雾溯源范围是以预设管理区为圆心、以设定尺寸为半径的圆所圈定的三维空间范围。

可选地,团雾溯源范围可以是位于预设管理区某个方向、且相距设定距离的三维空间范围,团雾溯源范围与预设管理区完全没有重叠。

可选地,处理器根据操作员通过人机交换设备输入的相关参数,直接设定得到团雾溯源范围;也可以是,处理器根据数据库中其他资料,经过分析运算后确定得到团雾溯源范围。

在一个示例中,如图5所示,通过操作员通过人机交换设备设定以预设管理区11为圆心、以设定尺寸为半径的圆所圈定的三维空间范围,作为团雾溯源范围20。

在一个示例中,位于预设管理区某个方向、且相距设定距离的三维空间范围,作为团雾溯源范围。

s204:从团雾溯源范围中确定出团雾生成区,以及与团雾生成区相关联的团雾活动参数。

可选地,团雾生成区是指影响团雾路段的团雾的发源地(或发源区域)。在相同的气候和天气背景条件下,团雾生成区具有比周边更有利于生成团雾的局地气象条件和/或地理环境条件。

可选地,团雾活动参数可以包括:由卫星等观测到的团雾活动轨迹或团雾图像资料、团雾生命周期、团雾移动速度(包括最快移动速度)、团雾最大活动距离中的至少一种。其中,团雾最大活动距离是指,团雾在移动过程中能够与其团雾生成区形成的最大直线距离。

在一些可能的实施方式中,从团雾溯源范围中确定出团雾生成区,可以包括但不限于:根据团雾溯源范围,采用天气分析法、团雾个例分析法、统计分析法、算法模型法、数值模拟法、大数据分析法和人工智能法中的至少一种,确定出团雾生成区。

在一个示例中,处理器采用天气学分析方法,选定若干种团雾影响因子为评价因子,对团雾溯源范围内的各区域进行评价,满足评价指标的区域即可确定为团雾生成区。

在一个示例中,处理器采用数值模拟方法,模拟团雾溯源范围内的各区域的中尺度或小尺度环流形势和气象要素特征,分析出有利于团雾生成的区域,确定为团雾生成区。

在一些可能的实施方式中,从团雾溯源范围中确定出与团雾生成区相关联的团雾活动参数,可以包括但不限于:根据团雾生成区,以及与团雾生成区相关联的环境地理特征、人类活动特征和天气影响特征中的至少一种特征因子,确定出团雾活动参数。

可以理解的是,从不同团雾生成区生成的团雾,其团雾活动参数可能不同;从同一团雾生成区在不同天气条件下生成的团雾,其团雾活动参数也可能不同。因此,可以对团雾溯源范围内的各个团雾生成区,分别确定对应的团雾活动参数。

s205:根据团雾生成区和团雾活动参数,确定出团雾活动区。

可选地,团雾活动区是以团雾生成区的外边界为起点,向四周延伸,延伸的直线距离为团雾活动最大距离,则直线终点包围的区域即为团雾活动区域。即,团雾活动区是指除团雾源区以外,团雾在移动和发展等过程中覆盖和影响到的全部区域。团雾活动区是一个三维空间范围。

在一些可能的实施方式中,根据团雾生成区和团雾活动参数,确定出团雾活动区,可以包括但不限于:根据团雾生成区,采用观测法、经验判断法、统计分析法、天气分析法、气候分析法、大数据分析法和数值模拟法中的至少一种,确定出团雾活动区。

在一个示例中,处理器采用观测法,根据卫星等观测到的团雾活动数据或图像资料,分析确定团雾的活动范围和最大活动距离。

在一个示例中,处理器采用天气分析法,分析团雾的生命史,确定团雾影响最长时间;分析团雾生存条件,确定团雾确定团雾的最快移动速度;根据生命史和移动速度,计算团雾的最大活动距离;以团雾生成区的外边界为起点,向四周延伸,延伸的直线距离为团雾活动最大距离,则直线终点包围的区域即为团雾活动区域。

在一个示例中,处理器采用数值模拟法,模拟不同条件下影响该路段的团雾的生成及其活动,确定团雾活动区域和团雾最大活动距离。

可以理解的是,从不同团雾生成区生成的团雾,其团雾活动区和团雾最大活动距离可能不同;从同一团雾生成区在不同天气条件下生成的团雾,其团雾活动区和团雾最大活动距离也可能不同。因此,可以对团雾溯源范围内的全部团雾生成区,分别确定各区域生成的团雾活动区和团雾活动参数。

s206:根据团雾生成区和目标管理范围,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区。

可选地,团雾关键活动区是团雾活动区的一部分,进入团雾关键活动区的团雾,比位于团雾关键活动区以外的团雾活动区的团雾,影响目标管理范围的可能性更大。因此,相比于团雾关键活动区以外的团雾活动区,团雾关键活动区具有更高的监测价值。

在一些可能的实施方式中,根据团雾生成区和目标管理范围,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区,可以包括但不限于:

根据团雾活动区,从目标管理范围中确定出关键管理区。

根据团雾生成区和关键管理区,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区。

在本实施例中,如图5所示,关键管理区12也是目标管理范围10的至少部分。与预设管理区11不同的是,关键管理区12是在团雾溯源过程中,根据团雾活动区23从目标管理范围10中确定出的受团雾影响可能性更大的部分。

因此,相比于预设管理区,关键管理区与团雾影响的联系更加紧密,具有更高的管理价值。例如,可以在高速公路的关键管理区布设团雾警示牌,或者加强对关键管理区的交通监控、巡查、疏导等。

并且,根据团雾生成区21和关键管理区12,从团雾活动区23中确定出团雾关键活动区24,精度更高,利于科学布设团雾监测设备、获取更完整的团雾活动及气象背景和地理环境等资料、深入研究团雾生成机理、以及提高团雾监测预警能力等。

需要说明的是,关键管理区与预设管理区之间可能完全重合,也可能部分重合,还可能相互独立。

可选地,根据团雾活动区,从目标管理范围中确定出关键管理区,包括但不限于:

确定团雾活动区与目标管理范围之间的重叠关系。

若团雾活动区与目标管理范围至少部分重叠,则确定与团雾活动区重叠的至少部分目标管理范围为关键管理区。

若团雾活动区与目标管理范围没有任何重叠,则确定团雾活动区为团雾一般活动区。

在本实施例中,采用比较团雾活动区与目标管理范围之间是否存在空间重叠的方式,可以十分便捷且明确地从目标管理范围中确定出与团雾影响的联系更加紧密的关键管理区。

可以理解的是,每一个团雾生成区、或每一次团雾活动,所确定的关键管理区可能不同,确定出的各关键管理区有可能互相重叠、或交错。

可选地,根据团雾生成区和关键管理区,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区,包括但不限于:确定团雾活动区中位于团雾生成区与关键管理区之间的区域为团雾关键活动区。

在一些可能的实施方式中,根据团雾生成区和目标管理范围,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区,可以包括但不限于:

根据团雾活动区,从目标管理范围中确定出关键管理区。

根据团雾生成区和关键管理区,从团雾活动区中确定出团雾关键活动区。

确定与关键管理区相关联的团雾生成区为团雾关键生成区。

可选地,从前序步骤确定得到的各团雾生成区中,筛选出与关键管理区相关联的团雾生成区,作为团雾关键生成区,其余的团雾生成区可以确定为团雾一般生成区。相比于团雾一般生成区,从团雾关键生成区生成的团雾影响关键管理区的可能性更大,因此,团雾关键生成区具有更高的监测价值。

在一个示例中,如图5所示,由前序步骤确定得到的团雾生成区21包括:团雾生成区a、团雾生成区b和团雾生成区c。可见,与团雾生成区a关联的团雾活动区23与目标管理范围10具有重叠(该重叠的目标管理范围10的部分即关键管理区12),即相比于团雾生成区b和团雾生成区c,从团雾生成区a生成的团雾影响关键管理区12的可能性更大,因此可以将团雾生成区a确定为团雾关键生成区22,而将团雾生成区b和团雾生成区c分别确定为团雾一般生成区。

在一些可能的实施方式中,上述步骤s206还可以综合分析团雾活动区的气象影响因子、环境影响因子、气象影响因子与环境影响因子之间的相互作用、以及气象影响因子与环境影响因子中的至少一个对团雾活动区内局地小气候、团雾移动和发展等的影响,采用统计学、模型计算、数值模拟、大数据分析、人工智能等方法中的至少一种,把对目标管理范围相关性显著的团雾活动区确定为团雾关键活动区域。

在一个示例中,处理器采用天气分析方法,分析团雾活动区的盛行风特征和下垫面湿度条件等影响因子,分析这些影响因子对团雾移动和发展的影响,将有利于团雾影响高速公路的团雾活动区确定为团雾关键活动区。

在一个示例中,处理器采用数值模拟方法,模拟计算在团雾活动区内的全部团雾活动,将影响高速公路概率较大的团雾活动区确定为团雾关键活动区。

经过以上步骤s201-s206后,获得的团雾溯源结果包括:与目标管理范围中受团雾影响概率较大的预设管理区相关联的团雾生成区、团雾关键生成区、团雾活动区和团雾关键活动区,为科学布设团雾监测设备、获取更完整的团雾活动及气象背景和地理环境等资料、深入研究团雾生成机理、以及提高团雾监测预警能力奠定基础,也为真正地提早监测到团雾的生成、移动、发展等活动提供依据,利于团雾监测预警更有效、更及时。

并且,利用上述团雾溯源结果对预设管理区进行验证或校对,确认出与团雾影响的联系更加紧密的关键管理区,为科学管理提供更加准确的范围依据。

基于同一发明构思,本申请实施例提供的一种团雾监测装置200,该装置的结构框架示意图如图6所示,包括:控制模块210,分析模块220和信息生成模块230。

控制模块210用于控制固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息,以及控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息;或者,用于控制固定监测设备120获取设定监测区的第一监测信息、并控制机动监测设备130获取设定监测区的第二监测信息,以及控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息。

分析模块220用于确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件,以及确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件。

信息生成模块230用于根据第一监测信息和团雾特征信息确定出团雾预警信息。

在本实施例中,团雾监测装置200中的控制模块210、分析模块220和信息生成模块230相互配合,可以实现固定监测设备120和机动监测设备130相配合的协同监测,有利于突破监测范围的局限,实现对团雾的提前监测,并有效提高监测精度,还有利于减少固定监测设备120的数量,控制固定监测设备120和机动监测设备130的总数量,进而可以节约成本、提高监测设备的利用率。

在一些可能的实施方式中,分析模块220用于确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,具体用于:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的能见度监测信息与团雾能见度阈值的大小关系,若能见度监测信息不大于团雾能见度阈值,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一些可能的实施方式中,分析模块220用于确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,具体用于:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的气象要素监测信息与团雾界定阈值的匹配关系,若气象要素监测信息与团雾界定阈值相匹配,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一些可能的实施方式中,分析模块220用于确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个是否满足团雾存在条件的过程中,具体用于:确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个的图像监测信息与团雾界定阈值的匹配关系,若图像监测信息与团雾界定阈值相匹配,则确定第一监测信息和第二监测信息中的至少一个满足团雾存在条件。

在一些可能的实施方式中,分析模块220用于确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件的过程中,具体用于:根据团雾特征信息,采用外推法、指标模型法和数值模拟法中的至少一种,确定出团雾活动信息;根据团雾活动信息,确定团雾特征信息是否满足团雾预警条件。

在一些可能的实施方式中,控制模块210用于控制机动监测设备130获取团雾的团雾特征信息的过程中,具体用于:控制机动监测设备130获取第一时刻的团雾特征信息;根据第一时刻的团雾特征信息确定机动监测方案;根据机动监测方案控制机动监测设备130继续获取第二时刻的团雾特征信息。

基于同一的发明构思,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的团雾监测方法的各种可选实施方式。

计算机可读存储介质可以是rom(read-onlymemory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory,电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compactdiscread-onlymemory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括但不限于压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质适用于上述任一团雾监测方法的各种可选实施方式,在此不再赘述。

需要说明的是,本申请各实施例中采用的固定监测设备120和机动监测设备130相配合的协同监测方式,包括以下三种协同方式:

一是通过监测设备固定和机动监测设备130,固定监测与机动检测、或远距离监测与近距离监测的协同。

二是通过采集不同信息类型的监测设备,实现不同监测方法和不同监测内容的协同。

三是对团雾生成区、关键活动区、团雾影响路段等团雾不同活动区域监测的协同。

应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:

1、采用固定监测设备120和机动监测设备130相配合的协同监测方式,有利于突破监测范围的局限,实现对团雾的提前监测,并有效提高监测精度,还有利于减少固定监测设备120的数量,控制固定监测设备120和机动监测设备130的总数量,进而可以节约成本、提高监测设备的利用率。

本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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