本發(fā)明涉及交通氣象數(shù)據(jù)融合，具體為一種基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法。

背景技術：

1、交通氣象數(shù)據(jù)對于維持和提升交通系統(tǒng)的安全性、效率和可靠性至關重要。有效的交通管理系統(tǒng)依賴于精確的氣象信息，以預測和應對由惡劣天氣條件引起的交通中斷和事故。尤其在復雜的地理環(huán)境和變化多端的氣候條件下，準確的氣象數(shù)據(jù)對于規(guī)劃路線、調整交通流量以及確保司機和乘客安全至關重要。

2、盡管現(xiàn)有的交通氣象信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)收集和處理方面已經(jīng)取得了顯著進展，但依然存在一些關鍵的技術挑戰(zhàn)：氣象觀測站點往往在地理分布上存在不均勻性，導致某些地區(qū)的數(shù)據(jù)稀疏，難以進行準確預測，現(xiàn)有系統(tǒng)在處理和傳輸大量實時數(shù)據(jù)時往往面臨延遲，這降低了數(shù)據(jù)的時效性和實用價值，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法未能充分利用現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)資源，通常不能有效地提供高精度的氣象信息。

3、基于上述方案發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術存在的局限至少包括如下問題，首先，現(xiàn)有方法多依賴于對靜態(tài)時間點的數(shù)據(jù)分析，未能充分利用連續(xù)時間序列數(shù)據(jù)，忽視了時間變化對交通氣象條件的重要影響，從而難以準確預測和反應快速變化的氣象條件，如突發(fā)的霧霾或降雨，影響道路的安全和通行效率，其次，空間數(shù)據(jù)的融合處理通常局限于單一區(qū)域或點對點的簡單分析，缺乏對更廣區(qū)域內多個交通氣象站點間交互影響的綜合評估，從而容易導致在寬廣交通網(wǎng)絡中，部分區(qū)域的數(shù)據(jù)可能被過度強調或忽略，造成資源配置不均和響應措施的不精確。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法，解決了現(xiàn)有方法多依賴于對靜態(tài)時間點的數(shù)據(jù)分析，未能充分利用連續(xù)時間序列數(shù)據(jù)，忽視了時間變化對交通氣象條件的重要影響，從而難以準確預測和反應快速變化的氣象條件，如突發(fā)的霧霾或降雨，影響道路的安全和通行效率，其次，空間數(shù)據(jù)的融合處理通常局限于單一區(qū)域或點對點的簡單分析，缺乏對更廣區(qū)域內多個交通氣象站點間交互影響的綜合評估，從而容易導致在寬廣交通網(wǎng)絡中，部分區(qū)域的數(shù)據(jù)可能被過度強調或忽略，造成資源配置不均和響應措施的不精確的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法，包括以下步驟：獲取設定區(qū)域內的每個交通氣象站點的若干個時間點的經(jīng)度值、緯度值、能見度測量值；基于若干個時間點的能見度測量值對設定區(qū)域內的每個交通氣象站點進行篩選分析，得到若干個有效交通氣象站點；基于的設定區(qū)域內的若干個有效交通氣象站點的經(jīng)度值、緯度值、能見度測量值，建立能見度表格；基于反距離權重插值法對能見度表格進行融合處理。

3、進一步地，得到若干個有效交通氣象站點的具體步驟如下：對于設定區(qū)域內的每個交通氣象站點，分別基于若干個時間點的能見度測量值以及移動指數(shù)平均法進行均值分析，得到設定區(qū)域內的每個交通氣象站點的能見度測量均值；判斷設定區(qū)域內的每個交通氣象站點的能見度測量均值是否分別處于預設的界限閾值范圍內，并將能見度測量均值處于預設的界限閾值范圍以外的交通氣象站點進行篩除處理；在篩除處理后，對剩余交通氣象站點進行空間篩選處理，得到若干個有效交通氣象站點。

4、進一步地，計算設定區(qū)域內的每個交通氣象站點的能見度測量均值的具體公式如下：其中，njji為設定區(qū)域內的第i個交通氣象站點的能見度測量均值，njciu為設定區(qū)域內的第i個交通氣象站點的第u個時間點的能見度測量值，αiu1為設定區(qū)域內的第i個交通氣象站點的第u個時間點的能見度測量值的加權系數(shù)，njci(u+1)為設定區(qū)域內的第i個交通氣象站點的第u+1個時間點的能見度測量值，αiu2為設定區(qū)域內的第i個交通氣象站點的第u+1個時間點的能見度測量值的加權系數(shù)，αiu1+αiu2＝1，i＝1，2，3，…，i0，i0為設定區(qū)域內的交通氣象站點個數(shù)，u＝1，2，3，…，u0，u0為獲取的時間點個數(shù)。

5、進一步地，在篩除處理后，對剩余交通氣象站點進行空間篩選處理的具體步驟如下：對于剩余每個交通氣象站點，分別統(tǒng)計設定分析區(qū)域范圍內的交通氣象站點個數(shù)，并分析能見度分析均值；將剩余每個交通氣象站點能見度測量均值分別與能見度分析均值進行差值分析，得到剩余每個交通氣象站點的能見度差異值；判斷剩余每個交通氣象站點的能見度差異值是否分別低于能見度差異閾值，并將能見度差異值不低于能見度差異閾值的剩余交通氣象站點進行篩除處理，得到若干個有效交通氣象站點。

6、進一步地，計算剩余每個交通氣象站點的能見度分析均值、能見度差異值的具體公式如下：其中，njfr為剩余第r個交通氣象站點的能見度分析均值，njjrt為剩余第r個交通氣象站點的設定分析區(qū)域范圍內的第t個交通氣象站點的能見度測量均值，qrt為剩余第r個交通氣象站點的設定分析區(qū)域范圍內的第t個交通氣象站點的能見度測量均值的權重系數(shù)，njyr為剩余第r個交通氣象站點的能見度差異值，njjr為剩余第r個交通氣象站點能見度測量均值，r＝1，2，3，…，r0，r0為剩余交通氣象站點個數(shù)，t＝1，2，3，…，t0，t0為設定分析區(qū)域范圍內的交通氣象站點個數(shù)。

7、進一步地，建立能見度表格的具體步驟如下：以經(jīng)度為橫坐標、緯度為縱坐標建立初始能見度表格；基于每個有效交通氣象站點經(jīng)度值、緯度值，在初始能見度表格尋找每個有效交通氣象站點的實際位置坐標點；獲取每個有效交通氣象站點的探測范圍，并將初始能見度表格中每個有效交通氣象站點的實際位置坐標點所對應的探測范圍均以能見度測量均值進行標記，即得到能見度表格。

8、進一步地，基于反距離權重插值法對能見度表格進行融合處理的具體步驟如下：基于預設的插值網(wǎng)格大小將能見度表格進行網(wǎng)格劃分，得到若干個能見度網(wǎng)格；對于每個能見度網(wǎng)格，將預設的插值網(wǎng)格區(qū)域內的若干個相鄰能見度網(wǎng)格的能見度測量均值，分別結合均值法、反距離權重插值法進行分析，得到每個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值、第二能見度插值；對每個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值、第二能見度插值分別進行綜合分析，得到每個能見度網(wǎng)格的能見度融合值。

9、進一步地，計算每個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值、第二能見度插值的具體公式如下：其中，ynca為第a個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值，njjab為第a個能見度網(wǎng)格的預設的插值網(wǎng)格區(qū)域內的第b個相鄰能見度網(wǎng)格的能見度測量均值，enca為第a個能見度網(wǎng)格的第二能見度插值，jlab為第a個能見度網(wǎng)格與預設的插值網(wǎng)格區(qū)域內的第b個相鄰能見度網(wǎng)格的網(wǎng)格距離值，k為權重衰減參數(shù)，a＝1，2，3，...，a0，a0為能見度網(wǎng)格個數(shù)，b＝1，2，3，...，b0，b0為預設的插值網(wǎng)格區(qū)域內的相鄰能見度網(wǎng)格個數(shù)。

10、進一步地，計算每個能見度網(wǎng)格的能見度融合值的具體公式如下：nhza＝ωa1*ynca+ωa2*enca；其中，nhza為第a個能見度網(wǎng)格的能見度融合值，ynca為第a個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值，ωa1為第a個能見度網(wǎng)格的第一能見度插值的比例系數(shù)，enca為第a個能見度網(wǎng)格的第二能見度插值，ωa2為第a個能見度網(wǎng)格的第二能見度插值的比例系數(shù)，ωa1+ωa2＝1，a＝1,2,3，…，a0，a0為能見度網(wǎng)格個數(shù)。

11、本發(fā)明具有以下有益效果：

12、(1)、該基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法，通過集成和分析來自不同時間點和地點的數(shù)據(jù)，從而顯著提高了數(shù)據(jù)利用率和準確性，能見度的時間序列分析幫助理解各個站點隨時間變化的行為模式，而空間分析確保了數(shù)據(jù)在地理上的連續(xù)性和一致性，這種集成方法優(yōu)化了數(shù)據(jù)處理流程，使得能見度預測更為精確，有效支持復雜的交通和氣象條件分析。

13、(2)、該基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法，在交通管理和氣象監(jiān)測中，能夠實時準確地預測和響應不利天氣條件是至關重要的，這種基于反距離權重插值的數(shù)據(jù)融合技術提供了高度可靠的能見度信息，使得應急管理團隊能夠快速作出基于數(shù)據(jù)的決策，這不僅減少了由于天氣引發(fā)的交通事故和延誤，還顯著提高了道路使用效率和安全性。

14、(3)、該基于反距離權重插值的交通氣象數(shù)據(jù)融合方法，準確的能見度信息允許交通管理部門更有效地分配資源，例如，調整交通信號燈的工作模式或部署緊急服務以應對低能見度條件，此外，通過提前識別可能的視線不良區(qū)域，能夠預防性地進行維護和干預，從而減少因突發(fā)天氣條件導致的運營干擾和維護成本，這種方法提高了整體的運營效率，降低了因應急響應而產(chǎn)生的額外成本。

15、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。