(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110557020.9 (22)申请日 2021.05.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113221463 A (43)申请公布日 2021.08.0 6 (73)专利权人 广东省科 学院广州地理研究所 地址 510075 广东省广州市越秀区先烈中 路100号大院之一 专利权人 南方海洋科学与工程广东省实验 室 （广州） (72)发明人 胡泓达　邓应彬　许剑辉　杨骥　 刘旭拢　钟凯文　 (74)专利代理 机构 广州骏思知识产权代理有限 公司 44425 专利代理师 潘桂生(51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (56)对比文件 US 201626971 1 A1,2016.09.15 CN 10275 0799 A,2012.10.24 US 2012185414 A1,2012.07.19 US 20102 20193 A1,2010.09.02 刘明亮 等.基 于1km格网的空间数据尺度效 应研究. 《遥感学报》 .20 01,第5卷(第3期), Hongda Hu 等.L ong-term of fshore w ind power predicti on using spati otemporal kriging:A case study i n China"s Guangdo ng Province. 《Expl oration & Expl oitation》 .2020, 审查员 桑兴华 (54)发明名称 一种海洋风能密度格网数据空间降尺度方 法和装置 (57)摘要 本发明涉及一种海洋风能密度格网数据空 间降尺度方法和装置， 本发明基于地统计学理 论， 结合地理加权回归模型和面到点克里金插值 法实现海洋风能密度格网数据的空间降尺度， 降 尺度得到的高分辨率海洋风能密度数据能够有 效支持海洋风能资源精细评估与海上风电场微 观选址。 本申请提出的空间降尺度方法不仅可以 拟合海洋风能密度与海表温度、 离岸距离等辅助 变量的空间异质性关系， 而且能够 表达粗细分辨 率面元转换的尺度效应以及利用海洋风能分布 内在的空间相关性， 保证了海洋风能密度高分辨 率降尺度结果的精确。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 113221463 B 2022.07.01 CN 113221463 B 1.一种海洋风能密度格网数据空间降尺度方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取研究区第 一分辨率的海洋风能密度格网数据和第 二分辨率的环境参数格网数据； 其中， 所述第二分辨 率高于所述第一分辨 率； 对所述第二分辨率的环境参数格网数据进行空间升尺度， 得到第 一分辨率的环境参数 格网数据； 基于逐步线性回归方法， 获取研究区内与海洋风能密度相关性最高的前K个环境参数 格网数据作为辅助参数格网数据； 基于所述第 一分辨率的海洋风 能密度格网数据和辅助参数格网数据， 构建并训练地理 加权回归 模型， 获取第一分辨 率的模型回归系数和回归残差项； 将所述第一分辨 率的模型回归系数最邻近 重采样为第二分辨 率的模型回归系数； 将所述第二分辨率的辅助参数格网数据输入所述地理加权回归模型， 获取第 二分辨率 的海洋风能密度趋势项； 基于面到点克里金插值法， 对所述第一分辨率的回归残差项进行空间降尺度， 得到第 二分辨率的回归残差项； 依次将各个格网点的第二分辨率的回归残差项与第二分辨率的海洋风能密度趋势项 相加， 得到第二分辨 率的海洋风能密度格网数据。 2.根据权利要求1所述的海洋风 能密度格网数据空间降尺度方法， 其特征在于， 所述获 取第二分辨 率的海洋风能密度趋势项的步骤 包括： 按照以下 方式， 获取第二分辨 率的海洋风能密度趋势项： 其中， 为第二分辨率的格网点V0的海洋风能密度趋势项， fi(V0)为第i个辅助参量 在格网点V0上的观测值， βi(V0)为第i个辅助参量在格网点V0上的回归系数， K为辅助参量数 目。 3.根据权利要求1所述的海洋风 能密度格网数据空间降尺度方法， 其特征在于， 对所述 第一分辨率的回归残差项进行空间降尺度， 得到第二分辨率的回归残差项的步骤中， 第二 分辨率的格网点v0回归残差项 是N个邻近的第一分辨率的格网点xi残差项r(xi)的线性 加权平均： 其中， 权重 λi的求解方程组为： 上式中， γcc(xi,xj)是第一分辨率格网点xi与xj之间的面与面变异函数， γfc(v0,xi)是 第二分辨率格网点v0与第一分辨率格网点xi之间的点与面变异函数， μ为拉格朗日算子； 假 定s为任意两个格网点中心的距离， γfc(s)与γcc(s)通过第二分辨率格网上的点与点变异权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113221463 B 2函数γff(s)和点扩展函数h(s)之间的卷积推算， *为卷积运 算符： γfc(s)＝γff(s)*h(s) γcc(s)＝γff(s)*h(s)*h(‑s)。 4.一种海洋风能密度格网数据空间降尺度装置， 其特 征在于， 包括： 第一数据获取模块， 用于获取研究区第 一分辨率的海洋风 能密度格网数据和第 二分辨 率的环境 参数格网数据； 其中， 所述第二分辨 率高于所述第一分辨 率； 升尺度模块， 用于对所述第二分辨率的环境参数格网数据进行空间升尺度， 得到第一 分辨率的环境 参数格网数据； 第一参数获取模块， 用于基于逐步线性回归方法， 获取研究区内与海洋风能密度相关 性最高的前 K个环境参数格网数据作为辅助参数格网数据； 模型构建模块， 用于基于所述第 一分辨率的海洋风 能密度格网数据和辅助参数格网数 据， 构建并训练地理加权回归 模型， 获取第一分辨 率的模型回归系数和回归残差项； 回归系数获取模块， 用于将所述第 一分辨率的模型回归系数最邻 近重采样为第 二分辨 率的模型回归系数； 趋势项获取模块， 用于将所述第 二分辨率的辅助参数格网数据输入所述地理加权回归 模型， 获取第二分辨 率的海洋风能密度趋势项； 残差项降尺度模块， 用于基于面到点克里金插值法， 对所述第一分辨率的回归残差项 进行空间降尺度， 得到第二分辨 率的回归残差项； 海洋风能密度获取模块， 用于依次将各个格网点的第 二分辨率的回归残差项与第 二分 辨率的海洋风能密度趋势项相加， 得到第二分辨 率的海洋风能密度格网数据。 5.一种计算机可读存储介质， 其上储存有计算机程序， 其特征在于： 该计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求 1‑3任意一项 所述海洋风能密度格网数据空间降尺度方法的步 骤。 6.一种计算机设备， 其特征在于： 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器中并可被 所述处理器执行 的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1 ‑3中 任意一项所述海洋风能密度格网数据空间降尺度方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113221463 B 3