TWI585442B - 用於使用點觀測精緻化氣象預報之方法與系統 - Google Patents

用於使用點觀測精緻化氣象預報之方法與系統 Download PDF

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TWI585442B
TWI585442B TW103112799A TW103112799A TWI585442B TW I585442 B TWI585442 B TW I585442B TW 103112799 A TW103112799 A TW 103112799A TW 103112799 A TW103112799 A TW 103112799A TW I585442 B TWI585442 B TW I585442B
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安德烈 萊布朗克
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/10—Devices for predicting weather conditions

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  • Environmental Sciences (AREA)
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Description

用於使用點觀測精緻化氣象預報之方法與系統 [相關申請案交叉參考]
本申請案主張以下共同擁有且共同發明之專利申請案之優先權：2013年4月4日申請之美國專利申請案第13/856,923號；2013年6月20日申請之美國專利申請案第13/922,800號；2013年7月22日申請之美國專利申請案第13/947,331號；2013年6月16日申請之美國臨時申請案第61/839,675號、美國臨時專利申請案第61/835,626號；及2013年6月19日申請、2013年6月26日申請之美國臨時申請案第61/836,713號，該等案之全部內容係以引用之方式併入。
所揭示之標的大體上係關於用於產生氣象預報之方法。更特定言之，該標的係關於用於產生氣象預報之軟體應用。
用於產生氣象預報之當前可用的系統僅係推送系統；即，該系統自感測器、資料庫等等搜集資訊、基於此資訊產生一氣象預報且將氣象預報推送至使用者。
使用者通常發現其等位置之預報並不準確且預報之產生器無法判定其等預報是否真正準確。
市場上需要推送來自位於產生氣象預報之地帶之觀測器(亦可為使用者)之資訊以有助於增加氣象預報之準確度。
本發明可提供一種電腦實施方法，其包括：自一遠端裝置接收與一第一位置及一第一時間相關聯之氣象相關觀測資料；該氣象相關觀測資料包括獲自觀測與該第一位置及該第一時間相關聯之一氣象相關事件之資料；基於該氣象相關觀測資料產生與一第二位置及一第二時間相關聯之一氣象預報；及將該氣象預報輸出至該遠端裝置。
在一些實施例中，該方法可包括形成該第二位置之一影像，該影像包括與氣象預報值相關聯之像素。
在一些實施例中，該方法可包括形成該第二位置之至少兩個影像，該等影像之各者與一不同時間相關聯。
在一些實施例中，該氣象相關事件可包括以下至少一者：冰雹、風、閃電、溫度、降雨量及日光強度。
在一些實施例中，該方法可包括基於該氣象相關觀測資料修改與一像素相關聯之一氣象預報值。
在一些實施例中，該氣象相關事件可由操作該遠端裝置之一使用者觀測，且該使用者使該遠端裝置傳輸該氣象相關觀測資料。
在一些實施例中，該遠端裝置可在偵測到一氣象相關事件之一觀測後即自動傳輸氣象相關觀測資料。
在一些實施例中，該方法可包括：自一第二遠端裝置接收與一第三位置及一第三時間相關聯之第二氣象相關觀測資料，該第二氣象相關觀測資料包括獲自觀測與該第三位置及該第三時間相關聯之一氣象相關事件之資料，其中與該第二位置及該第二時間相關聯之該氣象預報係基於與該第一位置及該第一時間相關聯之該氣象相關觀測資料及與該第三位置及該第三時間相關聯之該第二氣象相關觀測資料二者而產生。
在一些實施例中，該方法可包括：儲存該接收的氣象相關觀測資料；產生關於該儲存的氣象相關觀測資料之一統計值，該統計值包 括指示已接收到該氣象預報之遠端裝置之一數目之資訊；及將該統計值之至少部分輸出至該遠端裝置。
在一些實施例中，該方法可包括：比較該氣象相關觀測資料與預儲存之氣象資料；及基於該比較判定影響氣象預報之產生的氣象相關觀測資料之權重。
在一些實施例中，該方法可包括：產生與該遠端裝置相關聯之一信任等級；及基於該信任等級判定接收自該遠端裝置且影響氣象預報之產生的氣象相關觀測資料之權重。此外或替代地，可指派一信任等級給可操作一或多個遠端裝置或以其他方式與一或多個遠端裝置相關聯之一使用者。
在其他實施例中，可存在一種用於精緻化一氣象預報之方法，其包括：獲得一特定位置及一給定時間之氣象相關觀測；及使用氣象相關觀測形成地球上之一特定區域之一格子影像，該格子影像包括多個像素，其中各像素具有對應於一氣象值之一值，該氣象值繼而對應於一氣象預報，其中形成一格子影像包括形成多個格子影像，各格子影像對應於一時刻。
進一步言之，亦可存在一種用於預報一特定位置在一給定時間之氣象相關事件之一存在之方法。在一些實施例中，該方法可包括：獲得該特定位置及該給定時間之一氣象相關事件之一氣象相關觀測；基於該氣象相關觀測改變或確認一格子影像中之一氣象值；及使用該改變或確認之氣象值產生一氣象預報。
在其他實施例中，可存在一種用於在一氣象預報中使用來自觀測器之貢獻之方法。該方法可包括：自該等觀測器獲得氣象相關觀測，各觀測係在一特定位置及一給定時間下進行；使用來自該等觀測器之該等氣象相關觀測產生用於一使用者之一未來氣象預報；計算關於來自該等觀測器之該等氣象相關觀測、氣象預報及獲益於該等觀測 之使用者之統計值；及將包括關於來自該等觀測器之至少一者之該等氣象相關觀測之該統計值之至少部分之一訊息發送至該等觀測器之至少一者。
在一些實施例中，可存在一種裝置，其包括一或多個處理器、一記憶體，該記憶體儲存電腦指令，該等電腦指令可由該一或多個處理器執行使得當執行該等指令時，使該裝置執行上文描述之方法之任何一或多者。進一步言之，可存在一種儲存此等指令之非暫時性電腦可讀媒體。該裝置可為一行動裝置，諸如(但不排除)一手持式裝置、一蜂巢式電話、一車輛等等。
200‧‧‧系統/臨近預報器
201‧‧‧氣象源
201-1‧‧‧氣象觀測
201-2‧‧‧點觀測
201-3‧‧‧氣象雷達
201-4‧‧‧衛星
201-5‧‧‧數值氣象預測模型輸出
201-6‧‧‧氣象預報與諮詢
202‧‧‧降雨類型(PType)分佈預報器
202-C‧‧‧PType選擇器/接收器
204‧‧‧降雨速率(PRate)分佈預報器
206‧‧‧預報組合器
210‧‧‧處理器
220‧‧‧記憶體
230‧‧‧資訊
240‧‧‧氣象預報
250‧‧‧遠端伺服器/電腦
252-1‧‧‧用戶端電腦
252-2‧‧‧用戶端電腦
252-3‧‧‧用戶端電腦
254‧‧‧通信網路
300‧‧‧方法
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
320‧‧‧方法
322‧‧‧步驟
324‧‧‧步驟
326‧‧‧步驟
330‧‧‧方法
332‧‧‧步驟
334‧‧‧步驟
336‧‧‧步驟
338‧‧‧步驟
720‧‧‧電腦
721‧‧‧處理器單元
722‧‧‧系統記憶體
723‧‧‧系統匯流排
724‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
725‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
726‧‧‧基本輸入/輸出系統(BIOS)
727‧‧‧硬碟機
728‧‧‧磁碟機
729‧‧‧可抽換式磁碟
730‧‧‧光碟機
731‧‧‧可抽換式光碟
732‧‧‧硬碟機介面
733‧‧‧磁碟機介面
734‧‧‧光碟機介面
735‧‧‧作業系統
736‧‧‧應用程式
737‧‧‧程式模組
738‧‧‧程式資料
740‧‧‧鍵盤
742‧‧‧指標裝置
746‧‧‧串列埠介面
747‧‧‧監視器
748‧‧‧視訊配接器
749‧‧‧遠端電腦
750‧‧‧記憶體儲存裝置
751‧‧‧區域網路(LAN)
752‧‧‧廣域網路(WAN)
753‧‧‧配接器
754‧‧‧數據機
結合隨附圖式根據以下詳細描述將明白本發明之進一步特徵及優點，其中：圖1A展示根據一實施例之用於使用點觀測(臨近預報器)產生氣象預報之一系統之一方塊圖之一實例；圖1B展示根據另一實施例之用於使用點觀測(臨近預報器)產生氣象預報之一系統之一方塊圖之一實例；圖1C展示根據另一實施例之用於使用點觀測(臨近預報器)產生氣象預報之一系統之一方塊圖之一實例；圖2展示根據一實施例之用於由觀測產生氣象預報之群眾外包(crowd-sourcing)氣象觀測之一方法之一流程圖之一實例；圖3展示根據一實施例之用於基於點觀測及氣象雷達資料預報冰雹之一方法之一流程圖之一實例；圖4展示根據一實施例之用於在一氣象預報中使用來自觀測器之貢獻之一方法之一流程圖之一實例；圖5A至圖5D係展示根據一實施例之用於呈現一氣象預報且自觀測器獲得點觀測之一應用程式之一實例之螢幕擷取畫面； 圖6展示其中可實踐實施例之一網路環境之一實例；及 圖7繪示其中可實踐所主張之標的之實施例之一合適的運算操作環境之一例示性圖。
應注意，遍及隨附圖式，由相似參考數字識別相似特徵。
現在下文參考隨附圖式將更完整地描述實施例，該等隨附圖式形成該等實施例之一部分且藉由繪示方式展示可實踐該等實施例之特定實施例。亦描述該等實施例使得揭示內容向熟習此項技術者傳達所主張標的之範疇。然而，該等實施例可以許多不同形式具體實施且不應被解釋為限於本文陳述之實施例。
除了其他事物以外，本實施例可具體實施為方法或裝置。因此，實施例可採用一全硬體實施例、一全軟體實施例、組合軟體及硬體態樣之一實施例(等等)之形式。此外，雖然實施例已參考一攜帶型或手持式裝置加以描述，但是其等亦可實施於桌上型電腦、膝上型電腦、平板裝置或具有實施實施例之足夠多的運算資源之任何運算裝置上。
定義
在本說明書中，以下術語意謂如下文指示定義：臨近預報：術語臨近預報係「現在」及「預報」之一縮寫；其係指經設想以作短期預報(通常在0至12小時範圍中)之技術集合。
一臨近預報器係備製地球上之一極小區域(5米、10米、50米、100米、500米、1,000米等等)之一給定地帶之極短期(例如，1分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘等等)預報之一氣象預報裝置。
一氣象值係任何類別之一氣象相關數量或屬性，諸如溫度、壓力、可見度、降雨類型及強度、積冰量、雲量、風等等。
一預報氣象值係由臨近預報器預測之一氣象值。
一氣象相關事件係(例如)冰雹、一陣風、閃電、一溫度變化等等之至少一者。
降雨類型(PType)：指示降雨類型。降雨類型之實例包含(但不限於)雨、雪、冰雹、凍雨、冰珠、冰晶等等。
降雨速率(PRate)：指示降雨強度。降雨速率之實例包含(但不限於)無(即，沒有)、小、中、大、極大等等。在一實施例中，降雨速率亦可被表達為諸如以下值之一範圍：無至小、小至中、中至大或上述之任何組合。
降雨機率：指示可能發生降雨之機率。降雨機率之實例包含(但不限於)無、不太可能、可能性小、有可能、可能、極有可能、一定等等。
在一實施例中，降雨機率亦可被表達為諸如以下值之一範圍：無至小、小至中、中，或中至大。亦可根據百分比表達降雨機率：例如0%、25%、50%、75%、100%等等；或百分比範圍：例如0%至25%、25%至50%、50%至75%、75%至100%等等。在一實施例中，降雨機率可取自一機率分佈。
降雨類型及降雨速率類別(PTypeRate)：一PTypeRate類別係與一給定週期之一發生機率相關聯以指示接收在某一速率下之某一類型的降雨之可能性之降雨類型及降雨速率之組合。
一氣象預報係可向使用者顯示之一或多個預報氣象值之一集合。
一氣象相關觀測可為一影像、一視訊、一自由形式文字(推文(tweet)、訊息、電子郵件等等)、任何類別之一氣象值，諸如溫度、壓力、可見度、降雨類型及強度、積冰量、雲量、風等等。
一點觀測係如本文定義之一特定位置(有時候亦稱為「地點」)在一給定時間進行之一觀測。
特定位置係進行觀測地球上之位置。5米至10米之一精度適用於本文描述之實施例，但是位置之變動可較大，諸如25米、50米、100米、1000米或更大(例如，精度小)。用於獲得特定位置之構件包含申請本專利申請案時可用之任何類型的地理位置判定構件或定位系統。地理位置判定構件或定位系統可為自動化或非自動化。自動化地理位置判定構件或定位系統包含全球定位系統、RF定位系統、無線電定位技術、網際網路協定(IP)定址、MAC定址、WiFi、射頻識別(RFID)等等。定位系統亦可手動，諸如提供一街道地址、街角、建築物或界標等等。
一給定時間被定義為在對應於特定位置之時區中進行點觀測之小時、分鐘及秒鐘。亦可根據世界標準時間(UTC)或格林威治時間(GMT)記錄用於給定時間之小時、分鐘及秒鐘使得給定時間獨立於特定位置。給定時間之精度可大於或小於一秒鐘。例如，在一些實施例中，5秒鐘、10秒鐘、30秒鐘、60秒鐘等等之一精度可足夠用於本文描述之實施例。
一使用者係轉發一氣象預報之一人。一觀測者係提供自動及/或人為觀測之一實體。一觀測者可為一人或一自動化機器。一觀察者亦可為如本文定義之一使用者。
一格子影像係包括緯度及經度座標之一影像。因此格子影像係二維地理位置點I像素之一集合。
一格子影像中之各像素對應於一位置且可表示一單一氣象值、值之一機率分佈或一置信度。
簡單地說，本實施例描述一種用於藉由不僅考量各種類型的氣象值而且考慮特定位置在特定時間之實際觀測來產生更準確氣象預報之電腦實施方法及系統。此等觀測可為自動化且被自動推送至一資料庫，或可為使用者導向，諸如個別地報告其等觀測之使用者。
臨近預報器
圖1A至圖1C係根據本描述之一臨近預報器之方塊圖之實例。
如圖1A至圖1C中所示，臨近預報器200自不同氣象源201(諸如氣象觀測源)接收氣象觀測，氣象觀測源包含(但不限於)：點觀測201-2(例如，由使用者及自動站提供之回饋)、氣象雷達201-3、衛星201-4及其他類型的氣象觀測201-1以及氣象預報源，諸如數值氣象預測(NWP)模型輸出201-5及氣象預報與諮詢201-6。
臨近預報器200包括一記憶體220及一處理器210。記憶體220包括用於該方法之指令且亦儲存來自氣象源201之資料、中間結果及氣象預報。處理器210容許臨近預報器200執行計算。
臨近預報器200可透過一通信網路254自一使用者接收資訊230。根據一實施例，此資訊230可為一選擇時間增量。
臨近預報器200輸出一氣象預報240或一系列氣象預報。
圖1B係臨近預報器200之一實施例。在此實施例中，臨近預報器200包括一PType分佈預報器202及一PRate分佈預報器204。PType分佈預報器202自不同氣象源201接收氣象觀測並輸出一給定緯度及經度(及/或位置)在一時間間隔內之降雨類型之一機率分佈。例如：
a.雪：10%
b.雨：30%
c.凍雨：60%
d.冰雹：0%
e.冰珠：0%
類似地，PRate分佈預報器204自不同氣象源201接收一給定緯度及經度之氣象觀測，並以表達不確定性之一表示輸出一降雨速率(PRate)之一機率分佈預報。例如，PRate可在輸出為一給定緯度及經度在一時間間隔內之降雨速率或一速率範圍之一機率分佈。例如：
f.不降雨：30%
g.小雨：40%
h.中雨：20%
i.大雨：10%
由PRate分佈預報器204及PType分佈預報器202輸出之PRate值及PType值被發送至一預報組合器206，以將此等值組合為表示降雨結果之一單一值PTypeRate。例如，若PType之值係「雪」且「PRate」之值為大，則PTypeRate之組合值可為「大雪」。
對於一給定緯度及經度，系統輸出預定義時間間隔(固定(例如：1分鐘)或可變(例如：1分鐘，接著5分鐘，接著10分鐘等等))之經預報之PTypeRate分佈。系統可在一序列時間間隔中預計算並儲存經預報之PTypeRate分佈或即時計算PTypeRate分佈。對於各時間間隔，一PTypeRate分佈表示將會發生一PTypeRate之確定性或不確定性。
參考圖1B，預報組合器206自PType分佈預報器202接收最終PRate分佈且自PRate分佈預報器204接收最終PRate分佈，以將其等組合為PTypeRate分佈值之一群組，各PTypeRate分佈值表示接收某一速率下之某一類型的降雨之機率。下文提供一實例。
假定PType分佈如下：雪50%，雨O%，凍雨30%，冰雹0%，冰珠20%，且PRate分佈如下：無0%，小10%，中20%，大30%，極大40%，PTypeRate分佈可如下：
因此，預報組合器206使各類型的降雨之機率乘以各速率的降雨之機率，以獲得接收某一速率下之某一類型的降雨之一機率(例如，20%的可能性係大雪，或12%的可能性係極大凍雨)。在一實施例中，可使機率範圍與文字資訊相關聯以向一使用者顯示文字資訊而非以數字顯示機率。例如，介於5%與15%之間之機率可與文字「可能性小」相關聯，而介於40%與70%之間之機率可與文字「可能性大」或「極可能」相關聯等等，藉此可顯示「很大可能性係大雪」而非顯示：「60%可能性係大雪」。
在另一實施例中，可沿一或多個維度組合兩個或多個不同PTypeRate(該等維度包含：速率、類型或機率)。例如，此組合之結果可包含：有可能小到中雨，有可能小到中雨或大雪；有可能中雨或中雪；有可能下雨或下雪；可能小到中雨或大雪或小冰雹；可能中雨、下雪或冰雹；可能下雨、下雪或冰雹等等。
因此，臨近預報器200接收需要臨近預報之位置及需要臨近預報之時間及/或時間間隔，並輸出給定位置及特定時間之PTypeRate分佈。
圖1C繪示臨近預報器200之另一實施例。在此實施例中，臨近預 報器200包括一PType選擇器/接收器202-C及一PRate分佈預報器204。類似於圖1B中所示之實施例，PRate分佈預報器204自不同氣象源201接收一給定緯度及經度之氣象觀測，並以表達不確定性之一表示輸出一降雨速率(PRate)之一機率分佈預報。例如，PRate可輸出為一給定緯度及經度在一時間間隔內之降雨速率或一速率範圍之一機率分佈。例如：
f.不降雨：30%
g.小雨：40%
h.中雨：20%
i.大雨：10%
然而，PType選擇器/接收器202-C並未輸出與不同類型的降雨相關聯之一機率分佈。而是，PType選擇器/接收器202-C自不同氣象源201接收一給定緯度及經度之氣象觀測，以自一不同降雨類型清單選擇一降雨類型。例如，基於接收自該等氣象源201之輸入，PType選擇器/接收器202-C自以下降雨類型清單選擇給定緯度及經度(及/或位置)中最可能發生之一單一降雨類型：
a.雪
b.雨
c.凍雨
d.冰雹
e.冰珠
f.混合(例如a+c、a+d、b+c、a+e、c+e、d+e等等)
自該降雨類型清單(諸如上文之一者)，針對一給定位置僅選擇一降雨類型。例如，可選擇雪與凍雨之一混合作為一給定位置在一給定時間最可能的降雨類型。降雨類型並未與一機率值相關聯。事實上，因為針對任何給定位置及對應於該位置之時間僅選擇一降雨類型，所 以選定降雨類型將具有100%之有效機率值。
可用於選擇一類型之該降雨類型清單可包含表示兩種不同降雨類型之一混合之一混合類型(例如，雪及凍雨、冰雹及冰珠等等)。一混合類型被視為可用於選擇之一相異降雨類型，且如上文該清單之(f)中所示，可存在表示不同對各種降雨類型之混合之許多不同混合類型。
在另一實施例中，並非由PType選擇器/接收器202-C選擇降雨類型，反而係自臨近預報器200外部之一源接收降雨類型。換言之，臨近預報器200可向一遠端源(例如，一第三方氣象服務)請求識別一給定位置在一給定時間最可能發生之降雨類型並自該源接收識別最可能降雨類型之一回應。在此情況下，並非由臨近預報器200執行降雨類型之選擇。臨近預報器200僅僅被輸入已選定的降雨類型且藉此可節省執行選擇需要的臨近預報器200之運算能力。
組合分別由PType選擇器/接收器202-C及PRate分佈預報器204輸出之選定降雨類型及PRate值。例如，若選定降雨類型係雪且PRate值如上文所述，則組合資訊將指示：
a.不下雪：30%
b.小雪：40%
c.中雪：20%
d.大雪：10%。
由於僅關注一降雨類型，執行組合以輸出最終氣象預報資料僅需要最少量的運算能力。因為PType選擇器/接收器202-C將輸出一給定位置及時間之一種(1)降雨類型，所以若PRate分佈預報器204輸出m個機率分佈，則最終氣象預報資料將僅包括m(m*1)個氣象預報分佈。
類似於圖1B中所示之實施例，在輸出最終氣象預報資料時，可 使機率範圍與文字資訊相關聯以向使用者顯示文字資訊而非以數字顯示機率。例如，介於5%與15%之間之機率可與文字「可能性小」相關聯，而介於40%與70%之間之機率可與文字「可能性大」或「極可能」相關聯等等，藉此可顯示「極大可能性係大雪」而非顯示：「60%的可能性係大雪」。
因此，臨近預報器200接收需要臨近預報之位置及需要臨近預報之時間及/或時間間隔，並輸出給定位置及特定時間之選定PType及PRate分佈。
在其中希望有效率之某些境況下，根據圖1C中所示之實施例之臨近預報器可優於圖1B中所示之實施例。可使用遠小於圖1B之實施例之處理能力實施圖1C之實施例。然而，在提供任何給定位置及時間之氣象預報資料之更詳細且準確快照方面，圖1B之實施例可能比圖1C之實施例更穩定。
群眾外包氣象觀測
簡單地說，本實施例描述一種自使用者及/或自動化機器收集氣象相關觀測(或僅稱為「觀測」)並管理氣象相關觀測以出於氣象預報之目的產生觀測馬賽克(例如，多個馬賽克)之系統及/或方法。該系統包括將帶有地理標籤觀測發送至一資料庫之許多自動化及/或人為觀測源(例如，觀測器)。一馬賽克建置器併有該等觀測以形成地球(例如，範圍)上之一特定區域之一格子影像(例如，一馬賽克)，因此產生用於該範圍中之各像素的氣象值之一「最佳推測」。圖1A至圖1C中繪示之臨近預報器之實施例接收使用者觀測資料(例如，201-2)作為輸入以預測，或以其他方式識別任何給定位置在任何給定時間之更準確預報的降雨類型及降雨速率分佈。
為建置一馬賽克，馬賽克建置器基於觀測時間及位置選擇包含該等觀測。各觀測精確地位於所提供之地理位置處之馬賽克上。
界定圍繞觀測之一區域(觀測區域)。一觀測區域中之各點可基於各種因數(諸如觀測相距之距離、觀測時間、觀測器信任度及可靠度因數及更多因數)促成馬賽克。
現在轉向圖2，展示用於由根據一實施例之觀測產生氣象預報之群眾外包氣象觀測之一方法300之一流程圖。
方法300包括：-獲得一特定位置及一給定時間之氣象相關觀測(例如，步驟302)；-將氣象相關觀測保存在一資料庫中(例如，步驟304)；及-使用氣象相關觀測形成地球上之一特定區域之一格子影像，該格子影像包括多個像素，其中各像素具有對應於一氣象值之一值，該氣象值繼而對應於一氣象預報(例如，步驟306)。
根據方法300之另一實施例，獲得氣象相關觀測之步驟係自動的或由觀測器作出。
根據另一實施例，提供一機制以處置重疊觀測區域。例如，向一資料庫報告一觀測。該觀測可帶有某一位置及時間標籤使得當隨後報告相同位置中之一第二觀測時，其可與首次報告觀測相關聯。若在僅在自作出首次觀測之時間以來的一短時間週期內之一時間作出第二觀測，則第二觀測可被忽視為一冗餘報告。
根據另一實施例，提供一機制以評定氣象觀測之信任度及可靠度。例如，若一報告包含與預儲存的氣象資料不一致之資訊(例如，一使用者報告某一位置在某些時間下雪，但是諸如溫度、壓力等等之其他客觀氣象資料指示該某個位置及時間不可能下雪)，則使用者被賦予一降低的信任等級。預儲存的氣象資料可僅包含獲自客觀氣象源之資料，且不包含個別地由使用者報告之資料。可以一標度提供信任等級，且來自一信任等級低於一臨限值之一源之任何報告可完全被忽 略。
根據另一實施例，可在一氣象臨近預報系統中使用馬賽克。
基於點觀測預報冰雹
簡單地說，本實施例描述一種使用冰雹之一觀測、一移位場(例如，流場)且可能使用氣象雷達資料之一觀測預報冰雹之系統及/或方法。將一冰雹事件(例如，觀測)之位置及時間傳輸至一電腦。該電腦嘗試判定氣象雷達訊符是否與冰雹觀測一致。若是，則藉由使用雷達訊符產生或不產生一區域(例如，冰雹區域)，且未來藉由分析擷取自雷達之降雨運動及沿該運動移位冰雹區域來預報冰雹。若不存在雷達相關，則在無雷達之情況下產生一區域(例如，冰雹區域)。在任一情況下，可依據相距原始冰雹觀測之時間或距離修改冰雹區域。亦可依據相距原始冰雹觀測之時間或距離或任何其他參數產生一置信度。
現在轉向圖3，展示用於基於根據一實施例之點觀測及氣象雷達資料預報冰雹之一方法320之一流程圖。
此處應注意，冰雹僅僅係一氣象相關事件之一實例。應瞭解，本文根據圖3及其他圖式描述之實施例亦適用於本文定義或熟習此項技術者瞭解之其他類型的氣象相關事件。
方法320包括：-獲得特定位置及給定時間之一冰雹觀測(例如，步驟322)；-基於冰雹觀測改變或確認一格子影像中之一氣象值(例如，步驟324)；及-使用該改變或確認之氣象值產生一氣象預報(例如，步驟326)。
根據另一實施例，方法320進一步包括：使用氣象值在格子影像之一區域中產生或確認一冰雹區域。
根據另一實施例，方法320進一步包括：在格子影像之區域中或周圍獲得氣象值之一移位場、分析冰雹區域之運動及基於冰雹區域之 運動精緻化氣象預報。
根據另一實施例，方法320進一步包括：判定特定位置在給定時間之格子影像中之一氣象雷達訊符是否對應於一冰雹觀測，且基於此判定，可改變氣象值及/或可計算氣象值之一置信度。
在氣象觀測中使用來自觀測器之貢獻
簡單地說，本實施例描述一種用於向已對一預報之計算作出貢獻之一使用者報告獲益於其貢獻之其他人的數量之系統及方法。
一使用者藉由指示傳輸至一電腦之一氣象事件之位置及時間作出一觀測(觀測器)以作出一預報。預報電腦使用觀測器的資訊以計算未來之一週期之預報。
分析由一使用者對獲得一預報之各請求以產生促成使用者的預報之觀測器之一清單。接著各觀測器意識到獲益於其觀測之人數(加上任何其他使用者特性)。
可自此資訊建構一排行榜。觀測器可基於受影響使用者之數目被補償獎品、狀態收益或徽章。
現在轉向圖4，展示用於在根據一實施例之一氣象預報中使用來自觀測器之貢獻之一方法330之一流程圖。
方法330包括：-自該等觀測器獲得氣象相關觀測，各觀測係在一特定位置及一給定時間下進行(例如，步驟332)；-使用來自該等觀測器之氣象相關觀測產生用於一使用者之一未來氣象預報(例如，步驟334)；-計算關於來自該等觀測器之氣象相關觀測之統計值(例如，步驟336)；及-將包括關於來自該等觀測器之至少一者之氣象相關觀測之統計值之至少部分之一訊息發送至該等觀測器之至少一者(例如，步驟 338)。
根據另一實施例，方法330進一步包括：將氣象相關觀測保存在一資料庫中。
根據方法330之另一實施例，計算統計值之步驟包括：由氣象相關觀測產生促成用於使用者之未來氣象預報之觀測器及獲益於氣象預報之使用者之一選擇。
根據方法330之另一實施例，計算統計值之步驟包括：由氣象相關觀測且對於觀測器之一或多者產生使用者之一清單，對於該等使用者而言，使用觀測器之一或多者之觀測產生未來氣象預報。
根據方法330之另一實施例，計算統計值之步驟包括：由氣象相關觀測且對於觀測器之各者產生由各自觀測器作出之觀測之一可靠度。
根據方法330之另一實施例，計算統計值之步驟包括：由氣象相關觀測及觀測次數及觀測之可靠度之至少一者產生觀測器之一有序清單。
根據另一實施例，方法330進一步包括：基於有序清單給觀測器之至少一者提供一優點。
現在轉向圖5A至圖5D，展示用於呈現氣象預報及自根據一實施例之觀測器獲得點觀測之一應用程式之螢幕擷取畫面。
更具體言之，圖5A係一臨近預報應用程式之一螢幕擷取畫面。螢幕擷取畫面在右上角展示一「眼睛」圖示。「眼睛」圖示係向使用者指示一觀測可被輸入至系統中。選擇「眼睛」圖示產生點觀測頁面(參見圖5B及圖5C)。
圖5B及圖5C係使觀測器選擇作出一點觀測之臨近預報應用程式之頁面之螢幕擷取畫面。
圖5D係展示選擇「晴天」之一螢幕擷取畫面。現在啟動「提 交」按鈕，這係因為已作出一點觀測之一選擇。一旦選擇「提交」按鈕，可提供一確認頁面以確認觀測器之選擇。一旦確認，將點觀測發送至臨近預報器。
圖6係其中可實踐實施例之一網路環境之一實例。系統200(例如「臨近預報器」)可實施於可由複數個用戶端電腦252經由一電信網路254存取之一伺服器250上。用戶端電腦可包含(但不限於)：膝上型電腦、桌上型電腦、攜帶型運算裝置、平板電腦等等。使用一用戶端電腦252，各使用者可指定其希望接收臨近預報之時間間隔及需要臨近預報之位置。例如，使用者可輸入郵政編碼、地址、一地圖上之位置或需要臨近預報之位置之緯度及經度，連同期間需要臨近預報之時間間隔。時間間隔可延長在一分鐘與若干小時之間。
一接收到位置資訊及時間資訊後，伺服器250即可接收指定位置之可用氣象值，並輸出上文論述之表示特定位置在指定週期內之臨近預報之不同PTypeRate。臨近預報之準確度亦可取決於可用於某一區域之氣象源的個數。例如，人口高度集中之一區域可包含的氣象雷達及媒體關注(及因此更多衛星涵蓋區域或預報)多於森林中之一偏遠地區。臨近預報器亦可輸出諸如氣象事件之其他類型的氣象資訊。
由伺服器250產生之PTypeRate可接著被發送至用戶端電腦252以向使用者顯示。在一實施例中，可逐一連續顯示PTypeRate或顯示具有一更高百分比之PTypeRate。
硬體及操作環境
圖7繪示其中可實踐所主張標的之實施例之一合適的運算操作環境之一例示性圖。以下描述與圖7相關聯且旨在提供可結合來實施該等實施例之合適電腦硬體及一合適運算環境之一簡短一般描述。實踐該等實施例並非需要所有組件，且在不脫離該等實施例之精神或範疇之情況下可對組件之配置及類型作出變動。
雖然並非必需，但是該等實施例係在電腦可執行指令之一般背景下加以描述，電腦可執行指令(諸如程式模組)係由一電腦(諸如一個人電腦、一手持式或掌上電腦、智慧型電話)或一嵌入式系統(諸如一消費者裝置或專用工業控制器中之一電腦)來執行。一般而言，程式模組包含執行特定任務或實施特定抽象資料類型之常式、程式、物件、組件、資料結構等等。
此外，熟習此項技術者應明白，可使用其他電腦系統組態實踐該等實施例，電腦系統組態包含手持式裝置、微處理器系統、基於微處理器或可程式化消費者電子器件、網路PCS、小型電腦、大型電腦、蜂巢式電話、智慧型電話、顯示傳呼機、射頻(RF)裝置、紅外線(IR)裝置、個人數位助理(PDA)、膝上型電腦、穿戴式電腦、平板電腦、一iPOD裝置或iPOD裝置族、組合前述裝置之一或多者之積體裝置或能夠執行本文描述之方法及系統之任何其他運算裝置。亦可在其中由透過一通信網路連結之遠端處理裝置執行任務之分散式運算環境中實踐該等實施例。在一分散式運算環境中，程式模組可位於本端及遠端記憶體儲存裝置中。
圖7之例示性硬體及操作環境包含呈一電腦720之形式之一通用運算裝置，電腦720包含一處理器單元721、一系統記憶體722及一系統匯流排723，系統匯流排723將包含系統記憶體之各個系統組件操作地耦合至處理單元721。可存在僅一處理單元721或可存在一個以上處理單元721，使得電腦720之處理器包括一單一中央處理單元(CPU)或統稱為一平行處理環境之複數個處理單元。電腦720可為一習知電腦、一分散式電腦或任何其他類型的電腦；該等實施例並無此限制。
系統匯流排723可為若干類型的匯流排結構之任一者，包含一記憶體匯流排或記憶體控制器、一周邊匯流排及使用多種匯流排架構之任一者之一本端匯流排。系統記憶體亦可簡稱為記憶體，且包含唯讀 記憶體(ROM)724及隨機存取記憶體(RAM)725。含有諸如在啟動期間有助於傳送電腦720內之元件之間的資訊之基本常式之一基本輸入/輸出系統(BIOS)726儲存在ROM 724中。在所主張標的之一實施例中，電腦720進一步包含用於自一硬碟(未展示)讀取或寫入至硬碟之一硬碟機727、用於自一可抽換式磁碟729讀取或寫入至可抽換式磁碟729之一磁碟機728及用於自一可抽換式光碟731(諸如一CD ROM或其他光學媒體)讀取或寫入至可抽換式光碟731之一光碟機730。在所主張標的之替代性實施例中，使用揮發性或非揮發性RAM模擬由硬碟機727、磁碟729及光碟機730提供之功能以省電並減小系統之大小。在此等替代性實施例中，RAM可固定在電腦系統中，或其可為一可抽換式RAM裝置，諸如一精巧快閃記憶體卡。
在所主張標的之一實施例中，硬碟機727、磁碟機728及光碟機730分別由一硬碟機介面732、一磁碟機介面733及一光碟機介面734連接至系統匯流排723。該等碟機及其等相關聯之電腦可讀媒體提供電腦可讀指令、資料結構、程式模組及電腦720之其他資料之非揮發性儲存。熟習此項技術者應明白，可儲存可由一電腦存取之資料之任何類型的電腦可讀媒體(諸如磁匣、快閃記憶體卡、數位視訊光碟、伯努利卡式盒、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)等等)可用於例示性操作環境。
可在硬碟、磁碟729、光碟731、ROM 724或RAM 725上儲存多個程式模組，程式模組包含作業系統735、一或多個應用程式736、其他程式模組737及程式資料738。一使用者可透過諸如一鍵盤740及指標裝置742將命令及資訊輸入至個人電腦720中。其他輸入裝置(未展示)可包含一麥克風、搖桿、遊戲板、碟型衛星天線、掃描儀、觸敏板等等。此等及其他輸入裝置通常透過耦合至系統匯流排之一串列埠介面746連接至處理單元721，但是可由其他介面(諸如一並列埠、遊戲埠 或一通用串列匯流排(USB))連接。此外，可由一麥克風提供系統之輸入以接收音訊輸入。
一監視器747或其他類型的顯示裝置亦經由一介面(諸如一視訊配接器748)連接至系統匯流排723。在所主張標的之一實施例中，監視器包括一液晶顯示器(LCD)。除監視器以外，電腦通常包含其他周邊輸出裝置(未展示)，諸如揚聲器及印表機。監視器可包含一觸敏表面，其容許使用者藉由按壓或觸碰表面來介接電腦。
電腦720可使用邏輯連接至一或多個遠端電腦(諸如一遠端電腦749)而在一網路環境中操作。此等邏輯連接係由耦合至電腦720之一部分之一通信裝置或電腦720之一部分達成；實施例不限於一特定類型的通信裝置。遠端電腦749可為另一電腦、一伺服器、一路由器、一網路PC、一用戶端、一同級裝置或其他共同網路節點，且雖然通常包含上文相對於電腦720描述之許多或所有元件，但是圖6中僅繪示一記憶體儲存裝置750。圖6中描繪之邏輯連接包含一區域網路(LAN)751及一廣域網路(WAN)752。此等網路環境在辦公室、企業範圍電腦網路、內部網路及網際網路中係常見的。
當在一LAN網路環境中使用時，電腦720透過一網路介面或配接器753(其係一種類型的通信裝置)連接至區域網路751。當在一WAN網路環境中時，電腦720通常包含一數據機754、一種類型的通信裝置或用於經由廣域網路752(諸如網際網路)建立通信之任何其他類型的通信裝置。可在內部或外部之數據機754經由串列埠介面746連接至系統匯流排723。在一網路環境中，相對於個人電腦720或其部分描述之程式模組可儲存在遠端記憶體儲存裝置中。應明白，所示之網路連接係例示性的，且可使用用於在電腦之間建立一通信鏈路之其他構件及通信裝置。
已描述可結合來實踐所主張標的之實施例之硬體及操作環境。 可結合來實踐所主張標的之實施例之電腦可為一習知電腦、手持式或掌上型電腦、一嵌入式系統中之一電腦、一分散式電腦或任何其他類型的電腦；所主張標的並無此限制。此一電腦通常包含一或多個處理單元作為其處理器及諸如一記憶體之一電腦可讀媒體。電腦亦可包含諸如一網路配接器或一數據機之一通信裝置，使得其能夠通信地耦合其他電腦。
雖然上文描述且隨附圖式中繪示較佳實施例，但是熟習此項技術者應明白，在不脫離本揭示內容之情況下可作出修改。此等修改被視為包括在本公開內容之範疇中之可能變體。
200‧‧‧臨近預報器
201‧‧‧氣象源
210‧‧‧處理器
220‧‧‧記憶體
230‧‧‧資訊
254‧‧‧通信網路

Claims (26)

  1. 一種電腦實施方法，其包括以下步驟：自一遠端裝置接收與一第一位置及一第一時間相關聯之氣象相關觀測資料，該氣象相關觀測資料包括獲自觀測與該第一位置及該第一時間相關聯之一氣象相關事件之資料；基於該氣象相關觀測資料產生與一第二位置及一第二時間相關聯之一氣象預報；及將該氣象預報輸出至該遠端裝置。
  2. 如請求項1之方法，其中產生該氣象預報的步驟包括形成該第二位置之一影像，該影像包括與氣象預報值相關聯之像素。
  3. 如請求項2之方法，其中產生該氣象預報的步驟包括形成該第二位置之至少兩個影像，該至少兩個影像之各者與一不同時間相關聯。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該氣象相關事件包括以下至少一者：冰雹、風、閃電、溫度、降雨量及日光強度。
  5. 如請求項2或3之方法，其中產生該氣象預報的步驟包括基於該氣象相關觀測資料修改與一像素相關聯之一氣象預報值。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該氣象相關事件係由操作該遠端裝置之一使用者觀測，且該使用者使該遠端裝置傳輸該氣象相關觀測資料。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該遠端裝置在偵測到一氣象相關事件之一觀測後即自動傳輸氣象相關觀測資料。
  8. 如請求項1至3中任一項之方法，進一步包括：自一第二遠端裝置接收與一第三位置及一第三時間相關聯之 第二氣象相關觀測資料，該第二氣象相關觀測資料包括獲自觀測與該第三位置及該第三時間相關聯之一氣象相關事件之資料；其中與該第二位置及該第二時間相關聯之該氣象預報係基於與該第一位置及該第一時間相關聯之該氣象相關觀測資料及與該第三位置及該第三時間相關聯之該第二氣象相關觀測資料二者而產生。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，進一步包括：儲存該接收的氣象相關觀測資料，產生與該儲存的氣象相關觀測資料相關聯之一統計值，該統計值包括指示已接收到該氣象預報之遠端裝置之一數目之資訊；及將該統計值之至少部分輸出至該遠端裝置。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法，進一步包括：比較該氣象相關觀測資料與預儲存之氣象資料；及基於該比較判定與該氣象相關觀測資料相關聯之一權重。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法，進一步包括：產生與該遠端裝置相關聯之一信任等級；及基於該信任等級判定與接收自該遠端裝置之該氣象相關觀測資料相關聯之一權重。
  12. 一種用於使用一點觀測精緻化一氣象預報之裝置，其包括：一或多個處理器；一記憶體，其儲存用於該一或多個處理器之指令；及一通信模組，其經由一通信網路連接至一遠端裝置；其中當該一或多個處理器執行儲存於該記憶體中之該等指令時，使該裝置： 自該遠端裝置接收與一第一位置及一第一時間相關聯之氣象相關觀測資料，該氣象相關觀測資料包括獲自觀測該第一位置在該第一時間之一氣象相關事件之資料；基於該氣象相關觀測資料產生一第二位置在一第二時間之一氣象預報；及將該氣象預報輸出至該遠端裝置。
  13. 如請求項12之裝置，其中使該裝置形成一第二位置之一影像，該影像包括與氣象預報值相關聯之像素。
  14. 如請求項13之裝置，其中使該裝置形成該第二位置之至少兩個影像，且該至少兩個影像之各者與一不同時間相關聯。
  15. 如請求項12至14中任一項之裝置，其中該氣象相關事件係由操作該遠端裝置之一使用者觀測，且該使用者使該遠端裝置傳輸該氣象相關觀測資料。
  16. 如請求項12至14中任一項之裝置，其中該遠端裝置在偵測到一氣象相關事件之一觀測後即自動將氣象相關觀測資料傳輸至該裝置。
  17. 如請求項12至14中任一項之裝置，其中進一步使該裝置：自一第二遠端裝置接收與一第三位置及一第三時間相關聯之第二氣象相關觀測資料，該氣象相關觀測資料包括獲自觀測該第三位置在該第三時間之一氣象相關事件之資料；其中該第二位置在該第二時間之該氣象預報係基於與該第一位置及該第一時間相關聯之該氣象相關觀測資料及與該第三位置及該第三時間相關聯之該第二氣象相關觀測資料二者而產生。
  18. 如請求項12至14中任一項之裝置，其中進一步使該裝置：儲存該接收的氣象相關觀測資料； 產生關於該儲存的氣象相關觀測資料之一統計值，該統計值包括指示已接收到該氣象預報之遠端裝置之一數目之資訊；及將該統計值之至少部分輸出至該遠端裝置。
  19. 如請求項12至14中任一項之裝置，其中進一步使該裝置：比較該氣象相關觀測資料與預儲存之氣象資料；指派與該遠端裝置相關聯之一信任等級；及基於該比較及該信任等級判定與接收自該遠端裝置之該氣象相關觀測資料相關聯之一權重。
  20. 一種包括一伺服器及經由一通信網路連接至該伺服器之一遠端裝置之系統，其中：該伺服器包括一或多個處理器及一非暫時性電腦可讀媒體，該非暫時性電腦可讀媒體儲存使該一或多個處理器執行一氣象預報精緻化程序之一程式，該氣象預報精緻化程序包括：自一遠端裝置接收與一第一位置及一第一時間相關聯之氣象相關觀測資料，該氣象相關觀測資料包括獲自觀測該第一位置在該第一時間之一氣象相關事件之資料；基於該氣象相關觀測資料產生一第二位置在一第二時間之一氣象預報；及將該氣象預報輸出至該遠端裝置；及該遠端裝置包括一電腦、一顯示器及儲存使該電腦執行一程序之一程式之一非暫時性電腦記憶體，該程序包括：獲得經由該通信網路自該伺服器輸出之該氣象預報；及在該顯示器上顯示該氣象預報之至少一部分。
  21. 一種用於精緻化一氣象預報之方法，該方法包括：獲得一特定位置及一給定時間之氣象相關觀測；及使用該氣象相關觀測來形成地球上之一特定區域之多個格子 影像，每一個格子影像對應於一時刻以及包括多個像素，該等像素對應於多個氣象值，該等氣象值繼而對應於一氣象預報。
  22. 一種用於預報一特定位置在一給定時間之氣象相關事件之一存在之方法，該方法包括：獲得該特定位置及該給定時間之一氣象相關事件之一氣象相關觀測；基於該氣象相關觀測改變或確認一格子影像中之一氣象值；及使用該改變或確認之氣象值來產生一氣象預報。
  23. 一種用於在一氣象預報中使用來自觀測器之貢獻之方法，該方法包括：自該等觀測器獲得氣象相關觀測，各觀測係在一特定位置及一給定時間下進行；使用來自該等觀測器之該等氣象相關觀測產生用於一使用者之一未來氣象預報；計算關於來自該等觀測器之該等氣象相關觀測、氣象預報及獲益於該等觀測之使用者之統計值；及將包括關於來自該等觀測器之至少一者之該等氣象相關觀測之該統計值之至少部分之一訊息發送至該等觀測器之至少一者。
  24. 一種用於顯示使用一點觀測精緻化之一氣象預報之裝置，其包括：一或多個處理器；一記憶體，其儲存用於該一或多個處理器之指令；一通信模組，其經由一通信網路連接至一遠端裝置，及一顯示器； 其中當該一或多個處理器執行儲存於該記憶體中之該等指令時，使該裝置：自該遠端裝置接收一氣象預報，該氣象預報與一第一位置及一第一時間相關聯且係由該遠端伺服器至少基於氣象相關觀測資料而產生，其中該氣象相關觀測資料包括獲自觀測一第二位置在一第二時間之一氣象相關事件之資料；及在該顯示器上顯示接收自該遠端伺服器之該氣象預報之至少一部分。
  25. 一種儲存多個指令之非暫時性電腦可讀媒體，其中當該等指令被一處理器執行時，該等指令會使得一電腦進行以下步驟：自一遠端裝置接收與一第一位置及一第一時間相關聯之氣象相關觀測資料，該氣象相關觀測資料包括獲自觀測與該第一位置及該第一時間相關聯之一氣象相關事件之資料；基於該氣象相關觀測資料產生與一第二位置及一第二時間相關聯之一氣象預報；及將該氣象預報輸出至該遠端裝置。
  26. 一種儲存多個指令之非暫時性電腦可讀媒體，其中當該等指令被一處理器執行時，該等指令會使得一電腦進行以下步驟：獲得一特定位置及一給定時間之氣象相關觀測；及使用該氣象相關觀測形成地球上之一特定區域之多個格子影像，每一個格子影像對應於一時刻以及包括多個像素，該等像素對應於多個氣象值，該等氣象值繼而對應於一氣象預報。
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