顧及風向和風速的氣溫空間插值方法

作者：曹端廣,張子民,王海,常魯群

摘要：當前氣溫插值方法多將高程、經緯度等作為影響因素,無法解決風向、風速對氣溫空間分布的影響問題。該文提出一種顧及風向和風速的氣溫空間插值方法:1)根據氣象觀測站點的風向、風速數據進行插值,生成連續的風場表面;2)基于該風場數據利用高斯擴散模型構建成本表面;3)利用Dijkstra最短路徑算法計算觀測點與待求點的累計移動成本最短路徑(SPOCMC);4)將SPOCMC作為協變量進行薄盤光滑樣條插值以實現氣溫插值。為驗證該方法的有效性和可靠性,選取山東省109個氣象觀測點樣本數據,以SPOCMC、DEM和SPOCMC-DEM分別作為協變量對氣溫數據進行薄盤光滑樣條插值,結果顯示:SPOCMC-DEM法的MAE和RMSE均值(分別為0.517、0.779)略低于SPOCMC法(0.583、1.016),顯著低于DEM法(0.809、1.231),表明添加SPOCMC作為協變量可有效提高氣溫空間插值的準確性。在江蘇省與貴州省的插值實驗結果證明了該方法的普適性。

發文機構：山東建筑大學測繪地理信息學院 濟南市勘察測繪研究院

關鍵詞：風向風速氣溫空間插值風場累計移動成本最短路徑協變量wind direction and speedspatial interpolation of air temperaturewind fieldshortest path of cumulative moving costcovariate

分類號： P468[天文地球—大氣科學及氣象學]