臧 芳

(湖南大学信息科学与工程学院 湖南 长沙 410012) (湖南电子科技职业学院机械与电子信息工程分院 湖南 长沙 410205)

一种利用低秩矩阵填充技术恢复气象数据的方法

臧 芳

(湖南大学信息科学与工程学院 湖南 长沙 410012) (湖南电子科技职业学院机械与电子信息工程分院 湖南 长沙 410205)

矩阵填充技术是继研究压缩感知技术之后又一备受关注的新技术，并已被应用于科学与工程等诸多领域。矩阵填充技术主要研究如何通过已知的部分矩阵数据来达到恢复整个矩阵的目的。气象数据为天气预报和开展各种气象服务提供依据，具有空间相关性和时间稳定性，加上气象数据矩阵的低秩性，为研究如何利用低秩矩阵填充技术对气象数据的连续获取提供了条件。最后通过真实气象数据进行了仿真实验，证明了该方法的有效性。

低秩性 气象数据 矩阵填充 气象预测

0 引 言

压缩采样[1]理论一经提出，就引起信息论[2-5]、图像处理[6-9]、无线通信、大气等领域的广泛关注。其中，矩阵填充[10-22]是压缩采样领域的重要理论，主要作用是能利用已知矩阵的部分数据来恢复缺失数据。

气象数据采集技术的发展与更新为当前气象数据的采集、处理、预测提供了强有力的支持。气象数据的采集通过无线传感器完成，涉及地区广，问题规模大。整个采集过程受采集器的精确度、存储容量、处理速度、能耗等方面的影响。同时气象数据又有时间与空间的相关性优势，即地理位置相邻的同一时段区域其天气往往相差不多。……