数据修正方法、数据修正装置

摘要

本发明提供一种数据修正方法，属于观测数据修正技术领域，其可解决现有的观测数据修正不够准确的问题。本发明的数据修正方法，包括：获取待处理节点的观测数据和影响所述观测数据的相关数据；获取各周边节点的相关数据，所述周边节点为与所述待处理节点相邻的节点；根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值；根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

说明书

技术领域

本发明属于观测数据修正技术领域，具体涉及一种数据修正方法、数据修正装置。

背景技术

无人值守气象站中可以长期、稳定地自动采集相关气象数据(如风速、湿度、温度、降水量等等)，并根据情况自主进行数据处理以及后续工作，比如数据存储与转发，整个工作过程都无需人工干预。

气象站通过传感器来采集相关气象数据。由于在不同的环境(例如不同温度、不同气压等)下，气象站中的传感器的测量数据会出现一定的偏差量，故现有技术中一般会通过以下两种方式对测量的原始数据进行处理：方式a.气象站会根据当地所处的环境对传感器进行调节；方式b.在气象的数据中心统一进行修正处理。

而其中，方式a需要在传感器布置现场进行调节，人力消耗较大，不利于在规定时间内大量布置气象站或者快速布置气象站；方式b中，数据中心在对各传感器的观测数据进行处理时，只会基于其自身观测误差、环境影响等因素进行数据修正，导致修正结果不够准确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种提高数据修正精确度的数据修正方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种数据修正方法，包括：

获取待处理节点的观测数据和影响所述观测数据的相关数据；

获取各周边节点的相关数据，所述周边节点为与所述待处理节点相邻的节点；

根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值；

根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

优选的，所述根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述观测数据进行修正处理，得到最终修正结果的步骤包括：

按照所述修正层数依次对所述待处理节点的观测数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果；其中，在每层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对所述待处理节点的观测数据进行修正。

进一步优选的，所述根据各周边节点的在当前修正层中的权值和偏移值，对所述待处理节点的观测数据进行修正的步骤，具体包括：初始修正步骤和中间修正步骤；其中，

初始修正步骤：根据第1周边节点在当前修正层中的偏移值、权值、各周边节点在当前修正层中的权值总和，对初始修正值进行修正，确定第1修正值；其中，所述第1周边节点为任意一周边节点；在第一层修正层中，所述初始修正值为所述待处理节点的观测数据；在其余修正层中，所述待初始修正值为上一修正层中的修正结果；

中间修正步骤：根据第n周边节点在当前修正层中的偏移值、权值、各周边节点在当前修正层中的权值总和，对所述第n-1修正值进行修正，确定第n修正值；其中，n>1，所述第n周边节点为当前修正层中，未参与修正的周边节点中任意一周边节点；

重复所述中间修正步骤，直至所有周边节点都参与修正，将最后一次修正确定的修正值作为当前修正层的修正结果。

进一步优选的，所述第1周边节点为各周边节点中权值最高的周边节点；

所述第n周边节点为当前修正层中，未参与修正的周边节点中权值最高的周边节点。

优选的，所述相关数据包括：至少一种影响因素的测量值；

所述根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值的步骤包括：根据所述相关数据中的影响因素测量值的种类确定修正层数，每层修正层中包括至少一种影响因素的测量值。

优选的，所述相关数据包括：位置信息、至少一种影响因素的测量值；

所述根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值的步骤包括：

根据所述待处理节点的位置和各周边节点的位置确定所述待处理节点与各周边节点的距离；

根据待处理节点的影响因素的测量值和各周边节点的影响因素的测量值确定每一修正层中各周边节点的影响因素差值；

根据所述待处理节点与各周边节点的距离、各修正层中各周边节点的影响因素差值确定每一修正层中各周边节点的权值。

优选的，所述观测数据包括湿度；

所述相关数据包括位置信息、气温、气压。

优选的，所述观测数据为所述待处理节点根据自身观测的原始数据进行自修正以后的数据。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种数据修正装置，包括：

第一获取单元，用于获取待处理节点的观测数据和影响所述观测数据的相关数据；

第二获取单元，用于获取各周边节点的相关数据，所述周边节点为与所述待处理节点相邻的节点；

计算单元，用于根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值；

修正单元，用于根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

优选的，所述修正单元具体用于，按照所述修正层数依次对所述待处理节点的观测数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果；其中，在每层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对所述待处理节点的观测数据进行修正。

本发明的数据修正方法中，在对观测数据进行修正时，不仅结合待处理节点自身的相关数据，还会结合周边节点的相关数据，通过根据待处理节点和周边节点的相关数据对待处理节点的观测数据进行修正处理，使最终的修正结果更接近于应测得的数据，减小后续应用过程中的误差。

附图说明

图1为本发明的实施例1的数据修正方法的流程图；

图2为本发明的实施例2的数据修正方法的流程图；

图3为本发明的实施例3的数据修正装置的框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种数据修正方法，可用于对节点的观测数据进行数据修正。

其中，节点具有多个观测设备，可以获取多种观测数据。在实际应用中，节点可通过对应的观测设备获取所需的观测数据，而由于一些其它因素的影响，可能会导致该观测设备的观测数据出现一定误差，因此需要对观测到的观测数据进行修正，而在本实施中所提供的数据修正方法，能够解决前述问题，该方法具体包括如下步骤：

S11、获取待处理节点的观测数据和影响观测数据的相关数据。

其中，待处理节点指观测数据需要修正的节点；观测数据指待处理节点的待进行修正的数据；相关数据指在观测过程中会影响观测数据准确性的一些其它数据。

S12、获取各周边节点的相关数据。

其中，周边节点为与待处理节点相邻的节点，例如在地理位置上，距离待处理节点一定范围内的节点。

S13、根据待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值。

优选的，本步骤中，根据相关数据的个数确定修正层数；根据待处理节点与各周边节点的相关数据确定各修正层中各周边节点的权值；根据各周边节点的相关数据确定各修正层中各周边节点的偏移值。

S14、根据修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

本步骤中，可按照修正层数依次对待处理节点的观测数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果；其中，在每层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对待处理节点的观测数据进行修正。

本实施例中，在对观测数据进行修正时，不仅结合待处理节点自身的相关数据，还会结合周边节点的相关数据，通过根据待处理节点和周边节点的相关数据对待处理节点的观测数据进行修正处理，使最终的修正结果更接近于应测得的数据，减小后续应用过程中的误差。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种数据修正方法，可用于对节点的观测数据进行数据修正。具体的，本实施例中，以节点为气象站，观测设备为气象传感器为例对该数据修正方法进行说明。

该数据修正方法包括如下步骤：

S21、获取待处理节点的观测数据和影响观测数据的相关数据。

本步骤中，获取待处理节点的观测数据和相关数据。优选的，相关数据包括：待处理节点的位置、至少一种影响因素的测量值。

具体的，例如，当节点为气象站时，待处理节点的观测数据可包括气温、湿度、气压等。本实施例中，以观测数据为湿度，相关数据为气温、气压以及位置信息为例对数据修正方法进行具体说明。

优选的，本实施例的数据修正方法中，在获取待处理节点的观测数据后，还包括：S22、对待处理节点的观测数据进行自修正，获得自修正后的观测数据。

即，在观测设备直接获取观测到的原始观测数据后，可根据自身的实际情况对该观测数据进行初步修正，例如根据待处理节点本地的历史数据、历史误差等对观测数据进行修正，得到自修正后的观测数据。在此需要说明的是，由于自修正仅依据待处理节点的本地数据进行，修正效果有限，故还需要后续步骤对自修正后的观测数据进行进一步修正。

S23、获取各周边节点的相关数据。

本步骤中，获取周边节点的与步骤S21中相对应的相关数据。例如，节点为气象站，观测数据为湿度时，获取周边气象站的气温、气压以及位置信息。

S24、根据待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值。

本步骤中，可通过以下方式确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值：

根据相关数据的个数确定修正层数。具体的，可根据所述相关数据中的影响因素测量值的种类确定修正层数，每层修正层中包括至少一种影响因素的测量值。例如，气象站在观测湿度时，观测结果通常会与观测环境的温度、气压有关，故可根据相关数据中的气温、气压确定修正层数确定为两层，即在两层修正层中分别基于气温和气压对观测数据进行修正。其中，可以理解的是，在确定修正层数时，修正层数并不一定等于相关数据的个数，而应根据实际情况具体确定，例如可在同一修正层中根据两种相关数据对观测数据进行修正。

根据待处理节点与各周边节点的相关数据确定各修正层中各周边节点的权值。即根据各修正层中对应的相关数据确定各周边节点的权值。具体的，可根据待处理节点的位置信息和各周边节点的位置信息确定待处理节点与各周边节点的相对距离；根据待处理节点的影响因素的测量值和各周边节点的影响因素的测量值确定每一修正层中各周边节点的影响因素差值；根据待处理节点与各周边节点的距离、各修正层中各周边节点的影响因素差值确定每一修正层中各周边节点的权值。

如表1所示，在基于气温的修正层中，可通过如下算法计算各周边节点的权值：权值V＝相对距离*气温差，即对于任意一个周边节点，其权值可以为该周边节点相对待处理节点的距离与该周边节点与待处理节点所测温度之差的乘积。

表1.

相对距离(米)气温差(摄氏度)权值v待处理节点00周边节点150.52.5周边节点210110周边节点3151.522.5

根据各周边节点的相关数据确定各修正层中各周边节点的偏移值。本实施例中，周边节点的偏移值指该周边节点的观测数据与标准器测量结果的差值，其精度与观测数据的精度一致。例如在确定某一周边节点在一定气温范围内的偏移值时，可通过在该气温范围内选择几个检定点，并确定周边节点在这几个检定点的偏移值，利用这些检定点和对应的偏移值在坐标系中确定折线图，从而可根据该折线图中各段折线的斜率与截距确定周边节点在任意一温度下对应的偏移值。

S25、根据修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

其中，观测数据可以为步骤S21中获取的原始的观测数据，也可以为步骤S22中进行自修正以后的观测数据。

优选的，本步骤中，按照修正层数依次对待处理节点的观测数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果。

其中，在任意一层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对待处理节点的观测数据进行修正，具体可包括：初始修正步骤和中间修正步骤。

其中，初始修正步骤：根据第1周边节点在当前修正层中的偏移值、权值、各周边节点在当前修正层中的权值总和，对初始修正值进行修正，确定第1修正值。优选的，第1修正值＝初始修正值+基于第1周边节点的偏移值*(Σv-v1)/(Σv)，其中，Σv为各周边节点在当前修正层中的权值总和，v1为第1周边节点的权值。第1周边节点可为任意一周边节点。

在第一层修正层中，初始修正值为待处理节点的观测数据，即，第1修正值＝步骤S21(或者步骤S22)中的观测数据+基于第1周边节点的偏移值*(Σv-v1)/(Σv)；在其余修正层中，初始修正值则为上一修正层中的修正结果，即若第一层修正层中为基于气温进行修正的修正层，第二层修正层中为基于气压进行修正的修正层，则在第二层修正层中，初始修正值为第一层修正层中基于气温进行修正以后的修正结果。

中间修正步骤：根据第n周边节点在当前修正层中的偏移值、权值、各周边节点在当前修正层中的权值总和，对第n-1修正值进行修正，确定第n修正值。本步骤中，可参照初始修正步骤中的修正算法进行进一步修正，即第n修正值＝第n-1修正值+基于第n周边节点的偏移值*(Σv-vn)/(Σv)。其中，n>1，第n周边节点可为当前修正层中，未参与修正的周边节点中任意一周边节点。

重复中间修正步骤，直至所有周边节点都参与修正，将最后一次修正确定的修正值作为当前修正层的修正结果。

优选的，在上述的初始修正步骤和中间修正步骤中，第1周边节点为各周边节点中权值最高的周边节点；第n周边节点为当前修正层中，未参与修正的周边节点中权值最高的周边节点。即在修正过程中，优先根据权值较高的周边节点的相关数据对待处理节点的观测数据进行修正。以表1中的三个周边节点为例，则第1修正值＝初始修正值+基于周边节点3的偏移值*(Σv-v3)/(Σv)；第2修正值＝第1修正值+基于周边节点2的偏移值*(Σv-v2)/(Σv)；第3修正值＝第2修正值+基于周边节点1的偏移值*(Σv-v1)/(Σv)。

可以理解的是，在各修正层中，可以都采用上述的修正方式，也可以采用不同的修正方式，在此不做限定。

S26、保存最终修正结果。

将步骤S25中完成修正的最终修正结果保存，以供数据中心根据该最终修正结果进行决策判断，或者是供周边节点利用该最终修正结果进行修正。

至此，完成了对节点的观测数据的修正。在此需要说明的是，本实施例中的数据修正方法可以在节点本地进行，也可以在节点外的数据数据处理中心进行，具体不做限制。

本实施例中，在对数据进行修正时，不仅结合待处理节点自身的相关数据，还会结合周边节点的相关数据，通过根据待处理节点和周边节点的相关数据确定权值、偏移值等，从而对待处理节点的观测数据进行修正处理，使最终的修正结果更接近于应测得的数据，减小后续应用过程中的误差。

实施例3：

如图3所示，本实施例提供一种数据修正装置，可根据实施例1或2提供的数据修正方法对节点的观测数据进行数据修正。该数据修正装置包括：第一获取单元、第二获取单元，计算单元以及修正单元。

其中，第一获取单元用于获取待处理节点的观测数据和影响观测数据的相关数据。

第二获取单元用于获取各周边节点的相关数据，周边节点为与待处理节点相邻的节点。

计算单元用于根据待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值。

修正单元用于根据修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对观测数据进行修正处理，得到最终修正结果。

优选的，修正单元具体用于，按照修正层数依次对待处理节点的观测数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果；其中，在每层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对待处理节点的观测数据进行修正。

本实施例中，在对数据进行修正时，不仅结合待处理节点自身的相关数据，还会结合周边节点的相关数据，通过根据待处理节点和周边节点的相关数据确定权值、偏移值等，从而对待处理节点的观测数据进行修正处理，使最终的修正结果更接近于应测得的数据，减小后续应用过程中的误差。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。