“北斗+AI”技術(shù)破解“云中雨”監(jiān)測(cè)難題
中新網(wǎng)合肥12月22日電 (記者 吳蘭)記者22日從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉，該校北斗導(dǎo)航團(tuán)隊(duì)近日研發(fā)出GNSS掩星觀測(cè)水汽反演(降雨量預(yù)測(cè))裝置，將北斗導(dǎo)航與人工智能(AI)深度融合，成功破解“云中雨”監(jiān)測(cè)難題。據(jù)介紹，該研究成果可為水利防災(zāi)、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域提供精準(zhǔn)氣象支撐。
在臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪澇等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)氣象觀測(cè)手段普遍存在數(shù)據(jù)滯后、分辨率不足等痛點(diǎn)，尤其對(duì)尚未落地的“云中雨”監(jiān)測(cè)存在明顯短板，成為制約防災(zāi)減災(zāi)效能提升的關(guān)鍵瓶頸。研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)八年科技攻關(guān)，成功研發(fā)出“北斗+AI”融合的精準(zhǔn)降雨量預(yù)測(cè)和災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)空白。
據(jù)悉，該技術(shù)體系的核心優(yōu)勢(shì)在于三項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。其一，基于混合時(shí)頻分布的GNSS信號(hào)干擾檢測(cè)與抑制方法，有效破解了輸電線路、通信基站等復(fù)雜電磁環(huán)境下GNSS衛(wèi)星信號(hào)易受干擾的難題，干擾信號(hào)頻率估計(jì)準(zhǔn)確率提升25.6%；其二，改進(jìn)型同步擾動(dòng)隨機(jī)逼近大氣參數(shù)求解方法，實(shí)現(xiàn)可降雨量(PWV)的精確反演，求解精度提升65.0%；其三，多變量時(shí)序預(yù)測(cè)的雙階段注意力混合學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)降雨量的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)最高87.6%的正報(bào)率和8.5%的最低空?qǐng)?bào)率，為短時(shí)強(qiáng)對(duì)流降雨等突發(fā)天氣預(yù)警提供可靠支撐。
據(jù)介紹，在水利防災(zāi)領(lǐng)域，該技術(shù)精準(zhǔn)捕捉“云中雨”“落地雨”“河中水”全鏈條水文動(dòng)態(tài)，已在長(zhǎng)江防洪安慶段、淮河局泄洪區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域部署應(yīng)用50余臺(tái)，為防汛調(diào)度、人員轉(zhuǎn)移提供精準(zhǔn)決策依據(jù)。同時(shí)，該成果在新能源領(lǐng)域可為光伏電站、風(fēng)電場(chǎng)提供高精度氣象數(shù)據(jù)，助力電站運(yùn)營(yíng)維護(hù)與風(fēng)光功率預(yù)測(cè)，有效提升新能源利用效率等。
據(jù)團(tuán)隊(duì)帶頭人夏娜教授介紹，該技術(shù)已形成多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。下一步，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)推進(jìn)技術(shù)迭代，計(jì)劃2026年實(shí)現(xiàn)正報(bào)率提升至95%以上。(完)
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