本发明属于通航环境监测，具体涉及一种线尺度降雨数据挖掘方法及系统。
背景技术：
1、无线微波链路是一种监测近地面降雨情况的有效方法，无线微波链路监测的降雨数据采用线尺度投影的形式。然而，穿过微波链路的降雨经过非线性的加权平均使得原本的降雨信息被掩盖。如何有效提取出线尺度投影数据中的有效信息，求得合理的微波链路沿程降雨情况，是发挥该技术监测优势的关键。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种线尺度降雨数据挖掘方法及系统，主要依靠微波链路的信息挖掘降雨信息，提升准确性。
2、本发明提供了如下的技术方案：
3、第一方面，提供一种线尺度降雨数据挖掘方法，包括：获取目标区域内的雷达数据及目标区域内的每个微波链路的平均降雨数据，并将各微波链路离散为若干虚拟站点；利用所述雷达数据和平均降雨数据，计算得到各虚拟站点的降雨初值；基于所述虚拟站点的降雨初值及平均降雨数据，利用插值法更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正，得到各虚拟站点修正后的降雨强度值，使其满足链路衰减整体约束；若所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差大于设定值，则重新更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正；若所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差小于设定值或更新次数达到设定次数，则将各虚拟站点修正后的降雨强度值作为最终的各虚拟站点的降雨强度值。
4、作为本发明的一种可选的技术方案，所述获取目标区域内的雷达数据及目标区域内的每个微波链路的平均降雨数据，并将各微波链路离散为若干虚拟站点，包括：所述微波链路被雷达网格截断为若干段，将每段的中点作为所述虚拟站点；所述雷达数据包括位于不同雷达网格的微波链路的降雨强度值。
5、作为本发明的一种可选的技术方案，所述利用所述雷达数据和平均降雨数据，计算得到各虚拟站点的降雨初值，包括：
6、利用所述雷达数据求得微波链路的理论降雨强度，表示为：
7、 （1）
8、其中，表示第 i条微波链路的理论降雨强度， p表示第 p个雷达网格，{ p}表示第 i条微波链路穿过的所有雷达网格的编号集合，表示第 i条微波链路穿过第 p个雷达网格的降雨强度值，表示与第 i条微波链路对应的itu-r模型参数，表示第 i条微波链路在第 p个雷达网格中的长度，表示第 i条链路的总长度；
9、基于式（1），对各微波链路的虚拟站点进行分配，得到各虚拟站点的降雨初值，表示为：
10、 （2）
11、其中，表示第 i条微波链路在第 p个雷达网格中虚拟站点的降雨初值，表示第 i条微波链路的平均降雨数据。
12、作为本发明的一种可选的技术方案，所述基于所述虚拟站点的降雨初值及平均降雨数据，利用插值法更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正，得到各虚拟站点修正后的降雨强度值，包括：
13、基于式（2），并结合每个所述虚拟站点周围的虚拟站点，利用插值法更新各虚拟站点的降雨强度值，表示为：
14、 （3）
15、其中，表示第 i条微波链路在第 p个雷达网格中虚拟站点的降雨强度值，表示第 m个周围虚拟站点的权重， m表示周围虚拟站点的总数，表示第 m个周围虚拟站点的降雨强度值；
16、基于式（3），对各虚拟站点的降雨强度值进行误差分配，表示为：
17、 （4）
18、其中，表示第 i条微波链路在雷达网格的所有虚拟站点误差分配后的降雨强度值的矢量表达形式；表示第 i条微波链路在雷达网格的虚拟站点的降雨强度值的矢量表达形式； j表示第 i条微波链路中虚拟站点的总数。
19、作为本发明的一种可选的技术方案，所述第 m个周围虚拟站点的权重表示为：
20、 （5）
21、其中，表示第 m个周围虚拟站点到待更新虚拟站点的距离，表示影响半径。
22、作为本发明的一种可选的技术方案，所述待更新虚拟站点与其周围虚拟站点位于不同微波链路上。
23、作为本发明的一种可选的技术方案，所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差表示为：
24、 （6）
25、其中， n表示所有微波链路中虚拟站点的总数，表示第 n个虚拟站点修正后的降雨强度值，表示第 n个虚拟站点的降雨强度值。
26、第二方面，提供一种线尺度降雨数据挖掘系统，包括：离散模块，用于获取目标区域内的雷达数据及目标区域内的每个微波链路的平均降雨数据，并将各微波链路离散为若干虚拟站点；
27、计算模块，用于利用所述雷达数据和平均降雨数据，计算得到各虚拟站点的降雨初值；
28、更新模块，用于基于所述虚拟站点的降雨初值及平均降雨数据，利用插值法更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正，得到各虚拟站点修正后的降雨强度值，使其满足链路衰减整体约束；
29、对比模块，用于若所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差大于设定值，则重新更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正；若所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差小于设定值或更新次数达到设定次数，则将各虚拟站点修正后的降雨强度值作为最终的各虚拟站点的降雨强度值。
30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31、本发明提供的一种线尺度降雨数据挖掘方法仅利用雷达数据得到更合理的虚拟站点的降雨初值，减小更新次数，提高运算效率；主要依靠微波链路的信息挖掘降雨信息，不会过于相信雷达的分布；利用雷达网格对微波链路进行离散化，解决了迭代中降雨中心被拉向微波链路交叉处的情况。
1.一种线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，所述获取目标区域内的雷达数据及目标区域内的每个微波链路的平均降雨数据，并将各微波链路离散为若干虚拟站点，包括：
3.根据权利要求1所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，所述利用所述雷达数据和平均降雨数据，计算得到各虚拟站点的降雨初值，包括：
4.根据权利要求3所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，所述基于所述虚拟站点的降雨初值及平均降雨数据，利用插值法更新各虚拟站点的降雨强度值并进行修正，得到各虚拟站点修正后的降雨强度值，包括：
5.根据权利要求4所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，所述第m个周围虚拟站点的权重表示为：
6.根据权利要求5所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于，所述待更新虚拟站点与其周围虚拟站点位于不同微波链路上。
7.根据权利要求4所述的线尺度降雨数据挖掘方法，其特征在于：所述虚拟站点修正前后降雨强度值的偏差表示为：
8.一种线尺度降雨数据挖掘系统，其特征在于，包括：
