TWI601969B - 定點環境狀態預報方法和裝置 - Google Patents

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Description

定點環境狀態預報方法和裝置
本發明涉及天氣預報技術，尤其涉及一種定點環境狀態預報方法和裝置。
互聯網和衛星定位技術的出現，使得基於個人位置的服務成為了可能，互聯網天氣預報擺脫了電視節目的束縛，人們可以隨時隨地查看天氣了，但預報的時效性和地點精確性的問題依然沒有得到很好的解決，由此催生了定點降雨預報技術。
定點天氣預報通過手機上的全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）獲知用戶的位置，計算出該地點一定時間內的天氣情況，用圖示來表示天氣，並通過氣象圖把該位置周圍的天氣情況表示出來。現有的定點天氣預報技術只能提供用戶周圍天氣情況，例如是否有雨、是否有霾等，依然無法滿足用戶對於預報精確度和描述的可讀性方面的要求，用戶很難直觀的從中獲取想要的資訊。
關於天氣和環境的諺語和歌謠源遠流傳，但是直到18世紀現代氣象學建立，才有了科學的天氣預報。直到今天，主流的天氣預報仍然是通過天氣會商的形式，以人工天氣預報員，綜合多種數值模式發佈一個城市一定時間內的天氣情況。可是，一個城市面積廣大，東邊日出西邊雨的情況時有發生，而且，人工發佈需要判斷和流程，發佈時效性不夠高，有時趕不上天氣的變化，人工天氣預報的描述很難做到精準。
本發明第一方面提供一種定點環境狀態預報方法，包括：獲取用戶的地理位置資訊，獲取所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料，根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句，將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。通過向用戶推送以自然語言描述的預設時間範圍內的環境狀態預報資訊，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內環境狀態發生變化的具體時間。
本發明第二方面提供一種定點環境狀態預報方法，包括：獲取用戶的地理位置資訊；獲取所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應；確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句；將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。通過向用戶推送以自然語言描述的預設區域範圍內的環境狀態預報資訊，用戶可以直觀的看出預設區域範圍內用戶關心的環境狀態分佈的具體位置。
本發明第三方面提供一種定點環境狀態預報裝置，包括：獲取模組，用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料；處理模組，用於根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句；發送模組，用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
本發明第四方面提供一種定點環境狀態預報裝置，包括：獲取模組，用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應；處理模組，用於確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句；發送模組，用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
基於上述，本發明提供的定點環境狀態預報方法和裝置，自動生成用戶所在位置的環境狀態情況的自然語言描述，通過向用戶推送以自然語言描述的環境狀態預報資訊，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內環境狀態發生變化的具體時間和/或預設區域範圍內用戶關心的環境狀態分佈的具體位置。相對於現有技術，提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
本發明實施例提供的定點環境狀態預報方法具體可以應用於通過客戶終端進行環境狀態預報的過程，可以通過定點環境狀態預報裝置來實現，該定點環境狀態預報裝置可以集成在客戶終端中，也可以單獨設置，該定點環境狀態預報裝置可以通過軟體和/或硬體的方式來實現。客戶終端具體可以是電腦、智慧手機、平板電腦、機上盒、車載導航等設備。
圖1為本發明一實施例提供的定點環境狀態預報方法流程圖。如圖1所示，本實施例提供的定點環境狀態預報方法包括：
步驟10，獲取用戶的地理位置資訊；
具體的，通過定位客戶終端獲取用戶的地理位置資訊。需要說明的是，本實施例中獲取用戶的地理位置資訊的方式包括但不限於GPS衛星定位、網路定位、移動通訊技術定位及場景識別定位等。根據客戶終端的類型來選擇相應的定位方式。
步驟20，獲取所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料；
具體的，環境狀態預報資料具體為降水預報資料、溫度預報資料、空氣品質預報資料、風向與風速預報資料。定點環境預報裝置可以通過訪問互聯網等方式獲取所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料。
步驟30，根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線；
其中，降水預報曲線表示所述地理位置在所述預設時間範圍內降水量隨時間變化的情況。
步驟40，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點；
舉例來說，環境狀態變化點可以是降水量從零變化到大於零或從大於零變化到零的點，降水量由大開始變小或由小開始變大的點，或者溫度又高開始下降或由低開始上升的點等類似的狀態變化點。
步驟50，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句；
具體的，可以提取環境狀態變化點中包含的時間、環境狀態變化趨勢等資訊，將這些資訊進行組合，生成環境狀態預報語句。
步驟60，將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
具體的，定點環境狀態預報裝置可以將環境狀態預報語句發送至用戶的客戶終端，在客戶終端的顯示介面進行顯示，也可以發送文字消息給用戶，還可以通過語音播報的方式將生成的環境狀態預報語句播報給用戶，也可以在客戶終端的顯示介面顯示所述環境狀態預報語句的同時進行語音播報，本實施例對此不作任何限定。
本實施例提供的定點環境狀態預報方法，自動生成用戶所在位置的環境狀態情況的自然語言描述，通過向用戶推送以自然語言描述的環境狀態預報資訊，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內環境狀態發生變化的具體時間。相對於現有技術，提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
本發明具體以定點降水預報方法為例進行進一步說明。這些實施例是用來說明，而並非用來限制本發明。
圖2為本發明一實施例提供的定點降水預報方法流程圖。如圖2所示，本實施例提供的定點降水預報方法包括：
步驟11，獲取用戶的地理位置資訊；
步驟12，獲取所述地理位置預設時間範圍內的降水預報資料。
具體的，定點降水預報裝置可以通過訪問互聯網獲取所述地理位置預設時間範圍內的降水預報資料，例如通過訪問谷歌的天氣預報應用程式設計發展介面（Application Programming Interface，簡稱API）、氣象臺的天氣預報API及其他的天氣預報介面得到天氣資料，當然，本實施例獲取降水預報資料的方式並不以此為限。所述預設時間範圍可以是系統固定設置的，也可以是用戶通過客戶終端輸入查詢請求設置的，所述預設時間範圍具體可以以小時、天、周或月等為單位，以當前時間點為時間起點。
步驟13，根據所述降水預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報曲線。
其中，降水預報曲線表示所述地理位置在所述預設時間範圍內降水量隨時間變化的情況。
步驟14，獲取所述降水預報曲線上的降水狀態變化點。
具體的，降水狀態變化點可以是降水量從零變化到大於零或從大於零變化到零的點，降水量由大開始變小或由小開始變大的點。
換句話說，如果把降水預報曲線看作是在所述預設時間範圍內降水量隨時間變化的函數圖像，則降水狀態變化點就是該函數圖像上的拐點。
步驟15，根據所述降水狀態變化點生成所述預設時間範圍內的降水預報語句。
具體的，可以提取降水狀態變化點中包含的時間、降水量變化趨勢等資訊，將這些資訊進行組合，生成降水預報語句。
步驟16，將所述降水預報語句推送給所述用戶。
具體的，可以根據降水預報語句的不同，選擇具體的推送方式。例如，若所述降水預報曲線上無降水狀態變化點，也就是預設時間範圍內沒有降水狀態變化的情況下，在客戶終端的顯示介面顯示降水預報語句；若所述降水預報曲線上有降水狀態變化點，也就是預設時間範圍內有降水狀態變化的情況下，在客戶終端的顯示介面顯示降水預報語句，同時將降水預報語句播報給用戶。
另外，還可以將生成的所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報曲線也發送至用戶的客戶終端，在客戶終端的顯示介面進行顯示，以便供用戶參考。
本實施例提供的定點降水預報方法，由於根據相應的降水預報曲線獲取的降水狀態變化點中包含有對應的時間、降水量變化趨勢等資訊，將這些資訊進行組合，生成以自然語言描述的降水預報語句，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內降水狀態發生變化的具體時間。提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
本實施例提供的定點降水預報方法在圖2所示實施例的基礎上，還可以包括如下步驟：
接收所述用戶發送的降水預報請求消息。
具體的，當用戶想要獲得所在地理位置某一時間範圍的降水預報資訊時，可以通過客戶終端發送降水預報請求消息給定點降水預報裝置。定點降水預報裝置在接收所述用戶發送的降水預報請求消息後，獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設時間範圍內的降水預報資料，最終生成降水預報語句，將降水預報語句發送給用戶。
可選的，用戶在發送降水預報請求消息時可以請求定點降水預報裝置預報未來某一時間範圍內的降水預報。也就是說，用戶可以自行設定預設時間範圍。
進一步的，在本實施例中，步驟13，根據所述降水預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報曲線，具體可以包括如下步驟：
將所述降水預報資料通過插值方法生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報資料集合；
假設預測降雨量是一系列點(x,.y)，其中x和y都是實數，y表示降雨量大小，x表示時間。可以假設單位降雨量單位是毫米/小時，時間單位是分鐘。那麼(5,.15)表示，5分鐘以後的降雨量是15毫米/小時。我們如果有兩個預測降雨量，分別可以用座標(x0 ,.y0 )、(xl ,.yl )表示，可以通過插值方法得到x0 時間和x1 時間之間的降雨量。本實施例以線性插值為例進行示意性說明。
圖3為本發明一實施例線性插值方法示意圖，請參照圖3，假設我們已知座標(x0 ,.y0 )、(xl ,.yl )，要得到(x0 ,.x1 )區間內某位置x在直線上的值。根據圖3所示，可以得出：
由於x值己知，所以可以從公式得到y的值：
需要說明的是，所述降水預報資料集合在時間上的精度為預設值，可以理解降水預報資料集合在時間上的精度為每分鐘的降水量預報、每五分鐘的降水量預報等。顯然，上述示例以分鐘作為時間單位只是為了示意性的說明，而非用來限定本發明。可以理解，假設預設時間範圍設置為未來兩周，相應的可以選擇小時或天作為時間單位，相應的降雨量單位可以是毫米/小時或毫米/天。本實施例採用的插值方法可以是線性插值演算法、三次樣條插值演算法、艾爾米特插值演算法等常規的差值方法，本實施例對此不作限定。
根據所述降水預報資料集合生成所述降水預報曲線。
很顯然，所獲取的所述地理位置預設時間範圍內的降水預報資料時間間隔比較大，無法滿足作詳細降水預報對於時間精度的要求。一般情況，通過氣象臺的天氣預報API獲取所述地理位置未來三小時的降水預報資料是每隔半小時對應的降水量預報資料。通過插值方法處理後可以得到每隔五分鐘對應的降水量預報資料。可以理解，當時間精度預設為一分鐘或十分鐘，相應的，通過插值方法處理後就可以得到每隔一分鐘或十分鐘對應的降水量預報資料。每隔五分鐘（或一分鐘/十分鐘）的所述地理位置未來三小時的降水預報資料構成降水預報資料集合。如此一來，就可以根據所述降水預報資料集合生成所述降水預報曲線。
在實際應用中，可以採用線性插值、三次樣條插值、艾爾米特插值等插值演算法。在本實施例中，優選的，採用三次樣條插值演算法處理生成降水預報曲線。可以理解，採用三次樣條插值演算法處理生成的降水預報曲線相對於線性插值演算法處理生成的降水預報曲線會更加平滑，通過三次樣條插值演算法處理得到的降水預報資料集合準確性更好。
進一步的，在本實施例中，步驟14，獲取所述降水預報曲線上的降水狀態變化點，具體可以包括如下步驟：
獲取所述降水預報資料集合中，降水量的一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值的變化點；
具體的，可以預先設定一階差分臨界值和二階差分臨界值，且一階差分臨界值和二階差分臨界值均為正數。獲取降水預報資料集合中的降水量序列對應的一階差分序列和二階差分序列，通過依次比較一階差分絕對值與一階差分臨界值、二階差分絕對值與二階差分臨界值的大小關係，找出一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值的變化點。
將所述變化點中，與前一個變化點的時間間隔大於預設時間閾值、與前一個變化點的降水量間隔大於預設降水量閾值的變化點作為所述降水狀態變化點。
具體的，可以預先設定最小時間間隔作為時間閥值和最小降雨量間隔作為降水量閾值。根據一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值找出上述變化點，可以選取距離當前時間點最近的變化點作為第一個降水狀態變化點，然後依次計算其後的變化點與前一個變化點之間的時間間隔和降水量間隔，找出與前一個變化點的時間間隔大於預設時間閾值、與前一個變化點的降水量間隔大於預設降水量閾值的變化點作為其它的降水狀態變化點。
如果把降水預報曲線看作是在所述預設時間範圍內降水量隨時間變化的函數圖像，則降水狀態變化點就是該函數圖像上的拐點。還可以把所述降水預報資料集合看作是在所述預設時間範圍內降水量隨時間變化的函數，顯然這是一個離散函數，可以採用離散函數拐點演算法來獲取所述降水預報資料集合中的狀態變化點。
在本實施例中，均採用數學上的定義，也可以採用其他方法進行定義，找出所述降水預報曲線上降水量趨勢發生變化的點。
進一步的，在本實施例中，步驟15，根據所述降水狀態變化點生成所述預設時間範圍內的降水預報語句，具體可以包括如下步驟：
若所述降水預報曲線上無降水狀態變化點，將所述預設時間範圍與當前降水量組合為所述降水預報語句；
若所述降水預報曲線上存在降水狀態變化點，則依次判斷當前時間點和所述降水狀態變化點中相鄰兩點之間的降水量變化趨勢，將當前時間點和所述降水狀態變化點中相鄰兩點之間的降水量變化趨勢以及所述降水狀態變化點對應的時間依次組合為所述降水預報語句。
具體的，若所述降水預報曲線上無降水狀態變化點，根據當前降水量和預設的時間範圍，將當前降水量和預設的時間範圍組合為降水預報語句，例如，當預設時間範圍為三小時，當前降水量大於零，可以生成降水預報語句為「未來三小時一直有雨」，也可以描述為「雨還會持續三小時」等類似的語句。也就是，可以在定點降水預報裝置中設置相應的當前降水量和預設的時間範圍的組合方式來生成降水預報語句。進一步的，還可以考慮一些其他的因素，可以在所述降水預報語句中加入一些人性化的提示語句。例如，「未來三小時一直有雨，出門記得攜帶雨具！」、「未來兩小時一直下雪，請注意防凍！」等，例如考慮到時間因素，比如到了夜間（23點到早上6點之間），降水預報語句可以是「未來三小時不會下雨，還在加班嗎，注意休息哦！」等。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
若所述降水預報曲線上存在降水狀態變化點，可以提取降水狀態變化點中包含的時間、降水量變化趨勢等資訊。將這些資訊進行組合，生成降水預報語句。具體的，需要先判斷當前時間點和所述降水狀態變化點中相鄰兩點之間的降水量變化趨勢，然後提取判斷結果，將對應的時間資訊和判斷結果依次組合為所述降水預報語句。
為了進一步說明本實施例提供的定點降水預報方法，下面通過一個舉例進行說明。此例僅用來對本實施例提供的定點降水預報方法作示意性的說明，而非限定性的。
假設通過步驟11～14，獲取所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報曲線和所述降水預報曲線上的降水狀態變化點為A(t1 ,.v1 )、B(t2 ,.0)，其中A、B兩點的座標分別對應的是該點的時間和降水量, 當前時間點為O(0,.v0 )，其中0 ＜v0 ＜v1 。首先判斷當前時間點O(0,.v0 )與狀態變化點A(t1 ,.v1 )之間的降水量變化趨勢為降水量由小開始變大；然後判斷狀態變化點A(t1 ,.v1 )與狀態變化點B(t2 ,.0)之間的降水量變化趨勢為降水量從大變小直至雨停。提取降水狀態變化點A、B對應的時間資訊分別為t1 分鐘和t2 分鐘，將判斷結果和降水狀態變化點A、B對應的時間依次組合為降水預報語句，可以描述為「現在雨在變大，t1 分鐘後雨開始變小，直到t2 分鐘後雨停」。
進一步的，在本實施例中，定點降水預報方法還包括如下步驟：
生成降水量與降水等級的映射關係；將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示。
具體的，構造降水量大小的等級：0—無雨，降水量小於0.25毫米/小時；1—小雨，降水量在0.25～1.0毫米/小時之間；2—中雨，降水量在1.0～4.0毫米/小時之間；3—大雨，降水量在4.0～16.0毫米/小時之間；4—暴雨，降水量大於16.0毫米/小時。
構造降水量與降水等級的映射關係，將降水量映射到對應的降水量大小的等級區間，將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示。當預設時間範圍內（例如是三小時）的降水預報曲線上無降水狀態變化點時，將當前降水量映射到對應的降水量大小的等級區間，例如當前降水量大小為15毫米/小時，映射到降水量大小的等級區間對應的是大雨，則所述降水預報語句可以描述為「未來三小時一直有大雨」。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
相應的，當預設時間範圍內的降水預報曲線上有降水狀態變化點時，這裡可以繼續通過上述示例進行說明。當前時間點O(0,.v0 )的降雨量映射到降水量大小的等級區間，例如v0 =15毫米/小時，對應的是大雨，降雨狀態變化點A(t1 ,.v1 )的降雨量映射到降雨量大小的等級區間，例如v1 =17毫米/小時，對應的是暴雨，降雨狀態變化點B(t2 ,.0)的降雨量映射到降水量大小的等級區間對應的是無雨，則所述降水預報語句可以描述為「現在是大雨轉暴雨，t1 分鐘後暴雨開始變小，直到t2 分鐘後雨停」。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
值得一提的是，上述降水預報語句具體可以是降水量變化趨勢資訊、對應的時間資訊以及降水等級的各種組合方式的一種，對於具體的組合方式或組合順序不作任何限定。
本實施例提供的定點降水預報方法，通過插值方法對所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報資料進行預處理，得到所述地理位置在所述預設時間範圍內的降水預報資料集合，即得到了時間精度更高的降水預報資料，根據降水預報資料集合生成對應的降水預報曲線，由於根據相應的降水預報曲線獲取的降水狀態變化點中包含有對應的時間、降水量變化趨勢等資訊，將這些資訊進行組合，生成以自然語言描述的降水預報語句，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內降水狀態發生變化的具體時間。進一步的，通過構造降水量與降水等級的映射關係，將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內具體的降水量變化趨勢。以自然語言的形式提供給用戶降水開始時間、降水量大小變化情況的描述，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
下面通過一具體的例子對上述實施例提供的定點降水預報方法作進一步詳細說明。
假設獲取用戶所在地理位置未來一小時的降水預報資料為：(0,.15)、(10,.16)、(20,.10)、(30,.5)、(40,.1)、(50,.0)、(60,.0)。
預設時間精度為一分鐘，通過插值方法得到降水預報資料集合：[15.00, 15.77, 16.36, 16.77, 17.03, 17.14, 17.12, 16.98, 16.74, 16.41, 16.00, 15.53, 15.00, 14.43, 13.83, 13.20, 12.55, 11.90, 11.25, 10.61, 10.00, 9.42, 8.86, 8.33, 7.82, 7.32, 6.85, 6.38, 5.92, 5.46, 5.00, 4.54, 4.08, 3.63, 3.19, 2.76, 2.35, 1.96, 1.61, 1.29, 1.00, 0.76, 0.55, 0.38, 0.25, 0.14, 0.07, 0.02, -0.01, -0.01, 0.00, 0.03, 0.06, 0.10, 0.13, 0.16, 0.18, 0.18, 0.15, 0.09]。
根據上述降水預報資料集合生成未來一小時的降水預報曲線如圖4所示，圖4為本發明一實施例的降水預報曲線示意圖。
計算降水預報資料集合對應的一階差分序列為：[0.77, 0.59, 0.41, 0.26, 0.11, -0.02, -0.14, -0.24, -0.33, -0.41, -0.47, -0.53, -0.57, -0.60, -0.63, -0.65, -0.65, -0.65, -0.64, -0.61, -0.58, -0.56, -0.53, -0.51, -0.50, -0.47, -0.47, -0.46, -0.46, -0.46, -0.46, -0.46, -0.45, -0.44, -0.43, -0.41, -0.39, -0.35, -0.32, -0.29, -0.24, -0.21, -0.17, -0.13, -0.11, -0.07, -0.05, -0.03, 0.00, 0.01, 0.03, 0.03, 0.04, 0.03, 0.03, 0.02, 0.00, -0.03, -0.06]。
計算降水預報資料集合對應的二階差分序列為：[-0.18, -0.18, -0.15, -0.15, -0.13, -0.12, -0.10, -0.09, -0.08, -0.06, -0.06, -0.04, -0.03, -0.03, -0.02, -0.00, 0.00, 0.01, 0.03, 0.03, 0.02, 0.03, 0.02, 0.01, 0.03, 0.00, 0.01, 0.00, 0.00, 0.00, 0.00, 0.01, 0.01, 0.01, 0.02, 0.02, 0.04, 0.03, 0.03, 0.05, 0.03, 0.04, 0.04, 0.02, 0.04, 0.02, 0.02, 0.03, 0.01, 0.02, 0.00, 0.01, -0.01, 0.00, -0.01, -0.02, -0.03, -0.03]。
設一階差分臨界值為0.1，二階差分臨界值為0.02，得到一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值的變化點分別為：(5,.17.03)、(45,.0.25)、(46,.0.14)、(58,.0.18)。
設最小間隔時間為5分鐘，最小降雨量間隔為1毫米/小時，則最後得到的降水狀態變化點為：(5,.17.03)、(45,.0.25)。
構造降水量大小的等級：0—無雨，降水量小於0.25毫米/小時；1—小雨，降水量在0.25～1.0毫米/小時之間；2—中雨，降水量在1.0～4.0毫米/小時之間；3—大雨，降水量在4.0～16.0毫米/小時之間；4—暴雨，降水量大於16.0毫米/小時。則上述降水狀態變化點對應的降水量等級分別為暴雨和無雨。
當前時間點對應的降水量資訊為(0,.15.00)，對應的降水量等級為大雨。依次判斷出當前時間點與降水狀態變化點中相鄰兩點之間的降水量變化趨勢為大雨轉暴雨、暴雨變小，直到雨停。
最終生成的降水預報語句可以這樣描述「現在是大雨轉暴雨，5分鐘後暴雨開始變小，直到45分鐘後雨停」。
可以理解，在本發明未示出的實施例中，當獲取的環境狀態為溫度預報資料、空氣品質預報資料、風向與風速預報資料時，其處理過程與降水預報資料處理過程是類似的。
圖5為本發明又一實施例提供的定點環境狀態預報方法流程圖。如圖5所示，本實施例提供的定點環境狀態預報方法包括：
步驟21，獲取用戶的地理位置資訊；
具體的，通過定位客戶終端獲取用戶的地理位置資訊的方式可以參考上述實施例，在此不再贅述。
步驟22，獲取所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應；
具體的，定點環境狀態預報裝置可以通過訪問互聯網等方式，獲取所述地理位置預設區域的環境狀態預報資料，然後對環境狀態預報資料進行量化處理，從而得到環境狀態量化值矩陣。其中，環境狀態量化值具體可以是降水量、溫度、空氣中細顆粒物含量
步驟23，確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；
步驟24，確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；
步驟25，確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；
步驟26，將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句；
步驟27，將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
具體的，將環境狀態預報語句發送至用戶的客戶終端，在客戶終端的顯示介面進行顯示，也可以發送文字消息給用戶，還可以通過語音播報的方式將生成的環境狀態預報語句播報給用戶，也可以在客戶終端的顯示介面顯示所述環境狀態預報語句的同時進行語音播報，本實施例對此不作任何限定。
本實施例提供的環境狀態預報方法，最終生成以自然語言描述的預設區域範圍內的環境狀態預報語句，通過向用戶推送以自然語言描述的環境狀態預報資訊，用戶可以直觀的看出預設區域範圍內用戶關心的環境狀態分佈的具體位置。提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
本發明具體以定點降水預報方法為例進行進一步說明。這些實施例是用來說明，而並非用來限制本發明。
圖6為本發明又一實施例提供的定點降水預報方法流程圖。如圖6所示，本實施例提供的定點降水預報方法包括：
步驟31，獲取用戶的地理位置資訊。
步驟32，獲取所述地理位置預設區域的降水量矩陣；
具體的，定點降水預報裝置可以通過訪問互聯網獲取所述地理位置預設區域內的降水預報資料，例如，通過訪問谷歌的天氣預報API、氣象臺的天氣預報API及其他的天氣預報介面得到天氣資料，當然，本實施例獲取降水預報資料的方式並不以此為限。將預設區域劃分為多個大小相同的子區域，子區域的大小可以預先設定。根據所述地理位置預設區域內的降水預報資料對應於每一個子區域的降水量，生成預設區域的降水量矩陣，其中，該降水量矩陣與所述預設區域內每一子區域的降水量對應。定點降水預報裝置也可以通過現有技術獲取所述降水量矩陣。
其中，上述預設區域包含用戶所在地理位置，優選的，可以根據行政劃分確定用戶所在地理位置所處的省、市、區縣，然後選擇省、市、區縣其中一種設置為預設區域。
步驟33，確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述降水量矩陣中對應的點。
具體的，可以根據預設區域邊緣對應的經緯度以及用戶所在位置對應的經緯度來確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，為了更清晰地描述該步驟，假設獲取到用戶所在位置對應的經緯度為[x1 ,.y1 ]，預設區域邊緣對應的經緯度為[x2 ,.x3 ]×[y2 ,.y3 ]，獲取預設區域的降水量矩陣A的大小為m×n，那麼用戶所在位置在所述降水量矩陣中對應的點Oij 的座標可以表示為：
；
找出所述用戶在所述降水量矩陣中對應的點，就可以根據降水量矩陣與所述預設區域內每一子區域的對應關係確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域。
步驟34，確定所述預設區域中降水量大於零的子區域。
一種優選的方式，可以通過找出所述降水量矩陣中對應的降水量大於零的點，再根據降水量矩陣與所述預設區域內每一子區域的對應關係確定所述預設區域中降水量大於零的子區域。
步驟35，確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
其中，所述方位關係具體可以是東、南、西、北、東南、西南、東北和西北這八種方位關係。具體的，可以以用戶所在的子區域為中心點，將預設區域劃分為正東、正西、正南、正北、東南、西南、東北和西北八個象限，根據降水量大於零的子區域所處的象限來確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
步驟36，將所述預設區域中降水量大於零的子區域的降水量和預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為降水預報語句。
具體的，可以設置降水預報語句組合範本來組合所述降水量資訊和方位關係資訊。一種優選的實施方式，可以將降水預報語句組合範本設置為：「您+方位關係資訊+降水量資訊」。可以理解的是，當多個方位上同時存在降水量大於零的子區域時，可以將方位關係組合起來，也可以分開描述。例如，在預設區域中，用戶所處的子區域的東南和西北方向都存在降水量大於零的子區域，所述降水預報語句可以描述為「您東南和西北方向有雨」，也可以描述為「你東南方向有雨，您西北方向有雨」。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
可選的，當預設區域中不存在降水量大於零的子區域時，生成固定的降水預報語句，例如，可以為「您周圍沒有降水」。當然，降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
步驟37，將所述降水預報語句推送給所述用戶。
具體的，可以根據降水預報語句的不同，選擇具體的推送方式。例如，在預設區域中無降水的情況下，在客戶終端的顯示介面顯示降水預報語句；在預設區域中有降水的情況下，在客戶終端的顯示介面顯示降水預報語句，同時將降水預報語句播報給用戶。
另外，還可以根據所述預設區域的降水量矩陣，生成所述預設區域內的降水分佈圖，並根據用戶的地理位置資訊，標注出用戶在該降水分佈圖中所處的位置，將該降水分佈圖發送至用戶的客戶終端，在客戶終端的顯示介面進行顯示，以便供用戶參考。
本實施例提供的定點降水預報方法，最終生成以自然語言描述的預設區域範圍內的降水預報語句，通過向用戶推送以自然語言描述的降水預報資訊，用戶可以直觀的看出預設區域範圍內降水分佈的具體位置。提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
可選的，本實施例提供的定點降水預報方法在圖6所示實施例的基礎上，步驟35，確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，具體可以包括如下步驟：
計算所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離；
確定所述預設區域中降水量大於零的子區域中，距離所述用戶最近的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
根據步驟34，確定所述預設區域中降水量大於零的子區域，當預設區域中降水量大於零的子區域不止一個時，優選的，將距離用戶最近的子區域和用戶所處的子區域之間的方位關係及其降水量資訊預報給用戶。
具體的，可以根據預設區域的降水量矩陣與每一子區域的降水量的對應關係，計算降水量大於零的子區域在降水量矩陣中對應的點與用戶在降水量矩陣中對應的點之間的歐氏距離，通過比較確定距離用戶最近的子區域在降水量矩陣中對應的點，從而確定距離所述用戶最近的子區域。判斷距離用戶最近的子區域和用戶所處的子區域之間的方位關係的具體過程與圖4所示實施例相同，此處不再贅述。
進一步的，還可以將距離用戶最近的子區域和用戶所處的子區域之間的距離資訊也組合在降水預報語句中預報給用戶。
進一步的，本實施例提供的定點降水預報方法在圖4所示實施例的基礎上，步驟35，確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，具體還可以包括如下步驟：
確定所述降水量矩陣中降水量大於零的點；
確定所述降水量大於零的點在所述降水量矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量；
根據所述第一向量所在象限確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
具體的，可以通過下面的例子進行示意性的說明。假設降水量矩陣中降水量大於零的點為P(a,.b)，可以理解，點P位於降水量矩陣中第a行，第b列。假設用戶所在位置在所述降水量矩陣中對應的點O(i,.j)，位於降水量矩陣中第i行，第j列，則點P與點O的連線構成的第一向量可以表示為，根據第一向量所在象限確定所述預設區域中降水量大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。其中橫軸正方向表示正東，橫軸負方向表示正西，縱軸正方向表示正北，縱軸負方向表示正南，正東與正北之間的區間表示東北方向，正東與正南之間的區間表示東南方向，正西與正北之間的區間表示西北方向，正西與正南之間的區間表示西南方向。
進一步的，本實施例提供的定點降水預報方法在圖6所示實施例的基礎上，還包括如下步驟：
獲取所述地理位置預設區域的風向場矩陣。
在本實施例中，風向場矩陣也可以通過獲取降水量矩陣相同的方法，根據預設區域的天氣預報資料，提取該預設區域的風向和風速資訊，再根據風向場矩陣與預設區域內每一子區域的對應關係，生成風向場矩陣，則該風向場矩陣與預設區域內每一子區域的風向及風速對應。例如獲得風向場矩陣表示為B(i, j, k)=wind_speed，其中i, j表示子區域在風向場矩陣中對應的座標，k的取值為0或1，k=0表示東西方向，k=1表示南北方向。風向場單位為米/秒。定點降水預報裝置也可以通過現有技術獲取所述風向場矩陣。可以理解，風向場矩陣中的點與降水量矩陣中的點是一一對應的。
相應的，還可以確定所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域；確定所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域的降水量、所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述降水預報語句，降水預報語句例如可以描述為「您西北方有雨正在接近中」，然後推送給用戶。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
具體的，可以通過以下步驟來確定所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
所述降水量矩陣中降水量大於零的點；
確定所述降水量大於零的點在所述降水量矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量，以及所述降水量大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成的第二向量；
確定第一向量與第二向量的內積大於零的點對應的子區域為所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
確定第一向量與第二向量的內積大於零的點對應的子區域為所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
其中，確定所述降水量大於零的點在所述降水量矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量的實施方式可以參見上述實施例，此處不再贅述。
在本實施例中，將降水量大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成第二向量，這裡可以通過一個例子進行說明。例如降水量矩陣中降水量大於零的點P在所述風向場矩陣中對應的風向和風速為，自東向西的風速為10米/秒，自南向北的風速為5米/秒，則將降水量大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成的第二向量，即氣流運動向量可以表示為。
如果，通過上述得到的第一向量和第二向量之間的夾角在[-90, 90]之間，則確定第二向量對應的點所對應的子區域為預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。在本實施例中，可以通過數學的方法進行描述，所述第一向量和第二向量之間的夾角在[-90, 90]之間，可以通過第一向量與第二向量的內積是否大於零進行判斷。
進一步的，在本實施例中，將所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域的降水量、所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述降水預報語句之前，還可以包括以下步驟：
計算所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離。
相應的，將所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域的降水量、所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係、所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離，組合為所述降水預報語句，生成的降水預報語句例如可以描述為「您西北方s公里有雨正在接近中」，然後推送給用戶。降水預報語句的具體描述不以本實施例為限。
具體的，可以根據降水量矩陣與預設區域內每一子區域的對應關係，計算降水量矩陣單位長度所對應的公里數。假設預設區域邊緣對應的經緯度為[x2,.x3]×[y2,.y3]，獲取預設區域的降水量矩陣A的大小為m×n，則降水量矩陣單位長度所對應的公里數為：
其中Cearth 是地球周長。
然後計算在降水量矩陣中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域對應的點與用戶所在子區域對應的點之間的歐氏距離r。則預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離s就可以通過計算得出。
可選的，還可以選擇預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域及其相鄰的子區域中最大降水量作為降水預報語句中對應的降水量資訊。
進一步的，在本實施例中，定點降水預報方法還包括如下步驟：
生成降水量與降水等級的映射關係；將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示。
在本實施例中，生成降水量與降水等級的映射關係，將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示，具體的實施方式與本發明前述實施例中的生成降水量與降水等級的映射關係，將所述降水預報語句中的降水量使用對應的降水等級表示相類似，此處不再贅述。生成的降水預報語句例如可以描述為「您西北方有暴雨」、「您西北方s公里有暴雨」、「您西北方s公里有暴雨正在接近中」等。也就是說，上述降水預報語句是對應的方位關係資訊、對應的距離資訊以及降水等級等資訊的各種組合方式的一種，對於具體的組合方式或組合順序不作任何限定，降水預報語句的具體描述也不以本實施例為限。
本實施例提供的定點降水預報方法，最終生成以自然語言描述的預設區域範圍內的降水預報語句，用戶通過描述的降水預報資訊，不僅可瞭解到降水帶的分佈方位，還可以瞭解到降水帶與用戶之間的距離、降水帶是否正在接近用戶以及降水帶的降水量等級等。相對於現有技術用不同的顏色表示降雨量，用箭頭表示降雨帶的移動方向的圖形描述。本發明提供的自然語言描述方式，提高了預報的精確度以及描述的可讀性，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
下面通過一具體的例子對圖6所述實施例提供的定點降水預報方法作進一步詳細說明。
假設獲取用戶的地理位置資訊為E120.25和N23.25，用戶所在地理位置預設區域邊緣對應的經緯度為[E120.0,.E120.5]×[N23.0,.N23.5]。
假設獲取用戶所在地理位置預設區域的降水量矩陣A為：
假設獲取用戶所在地理位置預設區域的風向場矩陣B為：B(2, 9, 0)=10、B(2, 9, 1)=-10、B(3, 9, 0)=10、B(3, 9, 1)=10、B(i, j, k)=0，其中i，j代表剩下所有的點。
顯然，降水量矩陣A的大小為10×10，即m=n=10。所以用戶所在位置在降雨量矩陣中的座標和降雨量矩陣單位長度所對應的公里數通過公式計算得出：
也就是，用戶在降水量矩陣中的座標為(5, 5)，降雨量矩陣單位長度所對應的公里數為5.69公里。
確定降水量矩陣中降雨量大於零的子區域對應的點有(2, 9)、(3, 9)、(4, 9)、(3, 8)、(4, 8)。
確定所述預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。首先，找出降雨量大於零的子區域中風速不為零的子區域對應的點為(2, 9)、(3, 9)。
具體的，點(2, 9)對應的用戶位置連線向量，即第一向量為(3, -4)，點(2, 9)對應的子區域的氣流運動向量，即第二向量為(10, -10)。經過計算點(2, 9)對應的第一向量和第二向量的內積為70，因此確定點(2, 9)對應的子區域為預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
具體的，點(3, 9)對應的用戶位置連線向量，即第一向量為(2, -4)，點(3, 9)對應的子區域的氣流運動向量，即第二向量可分別表示為(10, 10)。經過計算點(3, 9)對應的第一向量和第二向量的內積為-20，因此確定點(3, 9)對應的子區域不是預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
由此可以確定點(2, 9)對應的子區域為預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
計算點(2, 9)與用戶位置在降水量矩陣中對應點的歐氏距離r=5，根據公式可算出預設區域中降水量大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離大約為28公里。
點(2, 9)對應的用戶位置連線向量，即第一向量為(3, -4)，可見其第一向量所在的象限為正西與正北之間的區域，判斷點(2, 9)對應的子區域與用戶所在子區域的方位關係為西北方。
點(2, 9)對應的子區域及其相鄰的子區域中最大降水量為16毫米/小時，對應的降水量等級為暴雨。
最終生成的降水預報語句可以描述為「您西北方28公里有暴雨正在接近中」。
可以理解，在本發明未示出的實施例中，當獲取的環境狀態量化值矩陣為溫度、空氣中細顆粒物含量時，其處理過程與獲取降水量矩陣的處理過程是類似的。
圖7為本發明一實施例提供的定點環境狀態預報裝置示意圖。如圖7所示，本實施例提供的定點環境狀態預報裝置100可以實現本發明圖1所示實施例提供的定點環境狀態預報方法和圖2所示實施例提供的定點降水預報方法的各個步驟，此處不再贅述。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置100具體包括，獲取模組101、處理模組102和發送模組103。獲取模組101用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料。處理模組102用於根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句。發送模組103用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置，通過獲取模組獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料，以使處理模組根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句，再通過發送模組將所述環境狀態預報語句推送給用戶。由於定點環境狀態預報裝置可以根據相應的環境狀態預報曲線獲取的環境狀態變化點中包含有對應的時間、環境狀態變化趨勢等資訊，將這些資訊進行組合，生成以自然語言描述的環境狀態預報語句，用戶可以直觀的看出預設時間範圍內環境狀態發生變化的具體時間，以比較直觀的方式提供給用戶想要的資訊。
其中，所述獲取模組101獲取的環境狀態預報資料包括：降水預報資料、溫度預報資料、空氣品質預報資料、風向與風速預報資料。
圖8為本發明又一實施例提供的定點環境狀態預報裝置示意圖。如圖8所示，本實施例提供的定點環境狀態預報裝置100在圖7所示實施例的基礎上，定點環境狀態預報裝置100還可以設置接收模組104，接收模組104用於接收所述用戶發送的環境狀態預報請求消息。通過設置接收模組接收用戶發送的環境狀態預報請求消息，用戶可以隨時隨地獲取所處地理位置的環境狀態預報資訊，用戶也可以自行設定預設時間範圍，更方便用戶使用。
在實際應用中，處理模組102具體用於將所述環境狀態預報資料通過線性插值方法生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報資料集合，其中，所述環境狀態預報資料集合在時間上的精度為預設值；根據所述環境狀態預報資料集合生成所述環境狀態預報曲線。
在實際應用中，處理模組102具體還用於查詢所述環境狀態預報資料集合中，環境狀態量化值的一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值的變化點，將所述變化點中，與前一個變化點的時間間隔大於預設時間閾值、與前一個變化點的環境狀態量化值間隔大於預設環境狀態量化值閾值的變化點設置為所述環境狀態變化點。
在實際應用中，處理模組102具體還用於當所述環境狀態預報曲線上無環境狀態變化點時，將所述預設時間範圍與當前環境狀態組合為環境狀態預報語句。當所述環境狀態預報曲線上存在環境狀態變化點時，則依次判斷當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢，將當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢以及所述環境狀態變化點對應的時間依次組合為環境狀態預報語句。
進一步的，處理模組102還可以用於生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係，將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置，通過處理模組對所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報資料進行預處理，得到所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報資料集合，即得到了時間精度更高的環境狀態預報資料，根據環境狀態預報資料集合生成對應的環境狀態預報曲線，根據相應的環境狀態預報曲線獲取環境狀態變化點，再將環境狀態變化點中包含的時間和環境狀態變化趨勢等資訊進行組合，生成以自然語言描述的環境狀態預報語句，同時處理模組還生成環境狀態與環境狀態等級的映射關係，將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示，最後通過發送模組提供給用戶的環境狀態預報語句，可以直觀的顯示預設時間範圍內環境狀態發生變化的具體時間和/或具體趨勢，提供給用戶想要的資訊。
圖9為本發明再一實施例提供的定點環境狀態預報裝置示意圖。如圖9所示，本實施例提供的定點環境狀態預報裝置200可以實現本發明圖5所示實施例提供的定點環境狀態預報方法和圖6所示實施例提供的定點降水預報方法的各個步驟，此處不再贅述。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置200具體包括，獲取模組201、處理模組202和發送模組203。獲取模組201用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應。處理模組202用於確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句。發送模組203用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
可選的，處理模組202還用於計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離，根據計算結果確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域中，距離所述用戶最近的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。進一步的，處理模組202還可以將距離用戶最近的子區域和用戶所處的子區域之間的距離資訊也組合在環境狀態預報語句中預報給用戶。
其中，獲取模組201獲取的環境狀態量化值矩陣包括：降水量矩陣、溫度矩陣、空氣中細顆粒物含量矩陣。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置，通過獲取模組獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，處理模組根據環境狀態量化值矩陣得到預設區域中環境狀態量大於零的子區域及其與用戶所處的子區域之間的方位關係，將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係組合成以自然語言描述的預設區域範圍內的環境狀態預報語句，通過發送模組向用戶推送以自然語言描述的環境狀態預報資訊，提供給用戶直觀的預設區域範圍內環境狀態分佈情況，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
本實施例提供的定點環境狀態預報裝置200在圖9所示實施例的基礎上，處理模組202具體用於確定所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點；確定所述環境狀態量化值大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量；根據所述第一向量所在象限確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
在實際應用中，獲取模組201還用於，獲取所述地理位置預設區域的風向場矩陣，所述風向場矩陣與所述預設區域內每一子區域的風向及風速對應。
相應的，處理模組202還用於，確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述環境狀態預報語句。
在實際應用中，處理模組202具體還用於，確定所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點；確定所述環境狀態量大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量，以及所述環境狀態量化值大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成的第二向量；確定第一向量與第二向量的內積大於零的點對應的子區域為所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
進一步的，處理模組202還用於，計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離。相應的，處理模組202還用於，將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離，組合為所述環境狀態預報語句。
進一步的，處理模組202還用於生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係，將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示。本實施例提供的定點環境狀態預報裝置，通過獲取模組獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣以及風向場矩陣，處理模組根據環境狀態量化值矩陣和風向場矩陣得到預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域及其與用戶所處的子區域之間的方位關係資訊、距離資訊，並判斷預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域是否正在接近用戶，將預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態，和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係資訊、距離資訊以及是否向用戶接近等資訊，組合成以自然語言描述的預設區域範圍內的環境狀態預報語句，通過發送模組向用戶推送以自然語言描述的環境狀態預報資訊，提供給用戶直觀的預設區域範圍內用戶關心的環境狀態的分佈方位，用戶關心的環境狀態與用戶之間的距離、用戶關心的環境狀態是否正在接近用戶以及用戶關心的環境狀態的環境狀態等級等資訊，用戶可以直觀的從中獲取想要的資訊。
本領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程式指令相關的硬體來完成。前述的程式可以儲存於一電腦可讀取儲存媒體中。該程式在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的儲存媒體包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以儲存程式碼的媒體。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
10～16、20～27、30～37、40、50、60‧‧‧步驟
100、200‧‧‧定點環境狀態預報裝置
101、201‧‧‧獲取模組
102、202‧‧‧處理模組
103、203‧‧‧發送模組
104‧‧‧接收模組
x、x0、x1‧‧‧時間
y、y0、y1‧‧‧降雨量大小
(x,.y)‧‧‧一系列點
(x0,.y0)、(xl,.yl)‧‧‧座標
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地說明，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出進步性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。 圖1 為本發明一實施例提供的定點環境狀態預報方法流程圖。 圖2 為本發明一實施例提供的定點降水預報方法流程圖。 圖3 為本發明一實施例線性插值方法示意圖。 圖4 為本發明一實施例的降水預報曲線示意圖。 圖5 為本發明又一實施例提供的定點環境狀態預報方法流程圖。 圖6 為本發明又一實施例提供的定點降水預報方法流程圖。 圖7 為本發明一實施例提供的定點降水預報裝置示意圖。 圖8 為本發明又一實施例提供的定點降水預報裝置示意圖。 圖9 為本發明再一實施例提供的定點降水預報裝置示意圖。
10、20、30、40、50、60‧‧‧步驟

Claims (28)

  1. 一種定點環境狀態預報方法，包括：獲取用戶的地理位置資訊；獲取所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料；根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線；獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點；根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句；以及將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶；其中，根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，包括：將所述環境狀態預報資料通過三次樣條插值方法生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報資料集合，所述環境狀態預報資料集合在時間上的精度為預設值；以及根據所述環境狀態預報資料集合生成所述環境狀態預報曲線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述獲取用戶的地理位置資訊之前，更包括：接收所述用戶發送的環境狀態預報請求消息。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，包括：獲取所述環境狀態預報資料集合中，環境狀態量化值的一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分 臨界值的變化點；以及將所述變化點中，與前一個變化點的時間間隔大於預設時間閾值、與前一個變化點的環境狀態量化值間隔大於預設環境狀態量化值閾值的變化點作為所述環境狀態變化點。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句，包括：若所述環境狀態預報曲線上無環境狀態變化點，將所述預設時間範圍與當前環境狀態組合為所述環境狀態預報語句；以及若所述環境狀態預報曲線上存在環境狀態變化點，則依次判斷當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢，將當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢以及所述環境狀態變化點對應的時間依次組合為所述環境狀態預報語句。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的定點環境狀態預報方法，更包括：生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係；以及將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述環境狀態預報資料包括：降水預報資料、溫度預報資料、空氣品質預報資料、風向與風速預報資料。
  7. 一種定點環境狀態預報方法，包括：獲取用戶的地理位置資訊； 獲取所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應；確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句；以及將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，包括：計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離；以及確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域中，距離所述用戶最近的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的定點環境狀態預報方法，其中確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，包括：確定所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的 點；確定所述環境狀態量化值大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量；以及根據所述第一向量所在象限確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
  10. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述的定點環境狀態預報方法，更包括：獲取所述地理位置預設區域的風向場矩陣，所述風向場矩陣與所述預設區域內每一子區域的風向及風速對應；所述確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域，包括：確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域；所述確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，包括：確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；所述將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句，包括：將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述環境狀態預報語句。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的定點環境狀態預報方法，其中確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域，包括：確定所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點，其中所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點不包括所述用戶對應的點；確定所述環境狀態量化值大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量，以及所述環境狀態量化值大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成的第二向量；以及確定第一向量與第二向量的內積大於零的點對應的子區域為所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述環境狀態預報語句之前，更包括：計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離；所述將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述環境狀態預報語句，包括： 將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離，組合為所述環境狀態預報語句。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的定點環境狀態預報方法，更包括：生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係；以及將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示。
  14. 如申請專利範圍第7項所述的定點環境狀態預報方法，其中所述環境狀態量化值矩陣包括：降水量矩陣、溫度矩陣、空氣中細顆粒物含量矩陣。
  15. 一種定點環境狀態預報裝置，包括：獲取模組，用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設時間範圍內的環境狀態預報資料；處理模組，用於根據所述環境狀態預報資料生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的環境狀態預報曲線，獲取所述環境狀態預報曲線上的環境狀態變化點，根據所述環境狀態變化點生成所述預設時間範圍內的環境狀態預報語句；以及發送模組，用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶；其中：所述處理模組，具體用於將所述環境狀態預報資料通過三次樣條插值方法生成所述地理位置在所述預設時間範圍內的 環境狀態預報資料集合，所述環境狀態預報資料集合在時間上的精度為預設值；根據所述環境狀態預報資料集合生成所述環境狀態預報曲線。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的定點環境狀態預報裝置，更包括：接收模組，用於接收所述用戶發送的環境狀態預報請求消息。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，具體用於查詢所述環境狀態預報資料集合中，環境狀態量化值的一階差分絕對值小於一階差分臨界值、二階差分絕對值大於二階差分臨界值的變化點；將所述變化點中，與前一個變化點的時間間隔大於預設時間閾值、與前一個變化點的環境狀態量化值間隔大於預設環境狀態量化值閾值的變化點設置為所述環境狀態變化點。
  18. 如申請專利範圍第15項至第17項中任一項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，具體用於若所述環境狀態預報曲線上無環境狀態變化點，將所述預設時間範圍與當前環境狀態組合為環境狀態預報語句；若所述環境狀態預報曲線上存在環境狀態變化點，則依次判斷當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢，將當前時間點和所述環境狀態變化點中相鄰兩點之間的環境狀態變化趨勢以及所述環境狀態變化點對應的時間依次組合為環境狀態預報語句。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，更用於生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係，將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用 對應的環境狀態等級表示。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的定點環境狀態預報裝置，其中所述獲取模組獲取的環境狀態預報資料包括：降水預報資料、溫度預報資料、空氣品質預報資料、風向與風速預報資料。
  21. 一種定點環境狀態預報裝置，包括：獲取模組，用於獲取用戶的地理位置資訊和所述地理位置預設區域的環境狀態量化值矩陣，所述環境狀態量化值矩陣與所述預設區域內每一子區域的環境狀態量化值對應；處理模組，用於確定所述用戶在所述預設區域中所處的子區域，以及所述用戶在所述環境狀態量化值矩陣中對應的點；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域的環境狀態和預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為環境狀態預報語句；以及發送模組，用於將所述環境狀態預報語句推送給所述用戶。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，具體用於計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域中，距離所述用戶最近的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
  23. 如申請專利範圍第21項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，具體用於確定所述環境狀態量化值矩 陣中環境狀態量化值大於零的點；確定所述環境狀態量化值大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量；根據所述第一向量所在象限確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係。
  24. 如申請專利範圍第21項至第23項中任一項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述獲取模組，更用於獲取所述地理位置預設區域的風向場矩陣，所述風向場矩陣與所述預設區域內每一子區域的風向及風速對應；所述處理模組，更用於確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域；確定所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係，組合為所述環境狀態預報語句。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，具體用於確定所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點，其中所述環境狀態量化值矩陣中環境狀態量化值大於零的點不包括所述用戶對應的點；確定所述環境狀態量化值大於零的點在所述環境狀態量化值矩陣中與所述用戶對應的點的連線構成的第一向量，以及所述環境狀態量化值大於零的點在所述風向場矩陣中對應的風向和風速構成的第二 向量；確定第一向量與第二向量的內積大於零的點對應的子區域為所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域。
  26. 如申請專利範圍第24項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，更用於計算所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離；將所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域的環境狀態、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的方位關係、所述預設區域中環境狀態量化值大於零且風向朝向所述用戶的子區域和所述用戶所處的子區域之間的距離，組合為所述環境狀態預報語句。
  27. 如申請專利範圍第21項所述的定點環境狀態預報裝置，其中：所述處理模組，更用於生成環境狀態量化值與環境狀態等級的映射關係，將所述環境狀態預報語句中的環境狀態使用對應的環境狀態等級表示。
  28. 如申請專利範圍第21項所述的定點環境狀態預報裝置，其中所述獲取模組獲取的環境狀態量化值矩陣包括：降水量矩陣、溫度矩陣、空氣中細顆粒物含量矩陣。
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