基于太陽輻射的無線傳感器網(wǎng)絡氣溫數(shù)據(jù)修正算法研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，基于此技術(shù)的無線氣象傳感器網(wǎng)絡這一新型的氣象要素監(jiān)測方案被提了出來。通過使用成本非常低的集成溫度傳感器來監(jiān)測環(huán)境氣溫信息，可以極大的降低氣溫監(jiān)測的成本。然而在這種方案中，傳感器在運行過程中將會受到太陽輻射、降水、風等各種氣象要素的影響，使得其采樣到的氣溫數(shù)據(jù)偏離實際數(shù)據(jù)。本文提出了一種基于太陽輻射的無線氣象傳感器網(wǎng)絡氣溫數(shù)據(jù)修正方法，在本研究中，我們主要貢獻如下:
　　(1)提出了傳感器氣溫數(shù)據(jù)時

2、間序列修正方法。首先通過樣條插值方法對數(shù)據(jù)進行時間樣本的統(tǒng)一化處理;其次結(jié)合大氣物理學相關知識，發(fā)現(xiàn)節(jié)點氣溫數(shù)據(jù)與標準氣溫數(shù)據(jù)之間的時間偏差;最后通過編程實現(xiàn)時間相位差的修正。實驗結(jié)果表明此方法可以很大程度上修正太陽輻射為零的時間段內(nèi)的氣溫偏差。
　　(2)在時間差修正的基礎上，根據(jù)太陽輻射數(shù)據(jù)建立修正算法。首先計算出做了時間修正后的節(jié)點氣溫數(shù)據(jù)與標準氣溫數(shù)據(jù)之間的氣溫偏差，其次對太陽輻射數(shù)據(jù)做相同的時間平移處理，并用統(tǒng)計學的方法

3、計算得到太陽輻射-氣溫偏差數(shù)值對應關系表，最后使用這一關系表對時間修正后的節(jié)點氣溫數(shù)據(jù)做數(shù)值修正。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過此輪數(shù)值修正之后，太陽輻射不為零的時間段內(nèi)的氣溫偏差被有效地削減了。
　　(3)在太陽輻射-氣溫偏差關系表的基礎上，使用曲線擬合等方法，得到修正函數(shù)表達式。首先根據(jù)太陽輻射-氣溫偏差離散關系表，通過曲線擬合，得到具體的太陽輻射-氣溫偏差關系函數(shù)式;然后結(jié)合已建立的修正方法，根據(jù)這一函數(shù)推導出具體的氣溫修正函數(shù)式;最后