[發(fā)明專利]一種基于地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710605510.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN107403004B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱超;吳宏海;王威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邱超
• 主分類號(hào): G06F16/28
• 分類號(hào): G06F16/28;G06F17/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;傅朝棟

1.一種基于地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取目標(biāo)區(qū)域某一時(shí)間點(diǎn)的遙測(cè)雨量站雨量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及遙測(cè)雨量站點(diǎn)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和DEM地形數(shù)據(jù)；

S2：選取閾值距離，將所述的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間關(guān)系概念化處理，生成空間距離權(quán)重矩陣，從DEM地形數(shù)據(jù)中提取坡向因子并進(jìn)行二值化賦值處理；

S3：依據(jù)所述的空間距離權(quán)重矩陣，將遙測(cè)雨量站點(diǎn)的雨量屬性值進(jìn)行空間自相關(guān)建模分析，并根據(jù)建模結(jié)果判別遙測(cè)雨量站點(diǎn)的聚類狀態(tài)；在聚類的基礎(chǔ)上，通過對(duì)每個(gè)遙測(cè)雨量站點(diǎn)的雨量屬性值進(jìn)行差異性分析來判別可疑數(shù)據(jù)；

對(duì)各站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的空間自相關(guān)建模分析的具體方法為：

第i個(gè)遙測(cè)雨量站點(diǎn)的空間自相關(guān)指數(shù)C_i的計(jì)算公式：

其中X_i是第i個(gè)遙測(cè)雨量站點(diǎn)的雨量屬性值，是所有站點(diǎn)雨量的平均值，S_i為所有站點(diǎn)雨量值的均方根值，w_ij是相鄰站點(diǎn)j空間距離權(quán)重，n等于站點(diǎn)總數(shù)；其中：

Z_i是統(tǒng)計(jì)顯著性度量，用于判斷是否可以拒絕零假設(shè)，其計(jì)算公式為：

其中E_i為期望值，σ為標(biāo)準(zhǔn)差；

可疑數(shù)據(jù)判別指數(shù)S_cdi的求算公式為：

其中m為在設(shè)定的距離閾值范圍內(nèi)與站點(diǎn)i的相鄰站點(diǎn)個(gè)數(shù)，N為雨量站點(diǎn)總個(gè)數(shù)，w_ij是相鄰站點(diǎn)j空間距離權(quán)重，為所有站點(diǎn)雨量的平均值；

然后分別計(jì)算出每個(gè)遙測(cè)雨量站點(diǎn)的C_i、S_cdi、Z_i，在0.95置信水平下，如果要素的C_i0且S_cdi0，則判斷該站點(diǎn)為一個(gè)低值包含高值的異常點(diǎn)；如果要素的C_i0且S_cdi0，則判斷該站點(diǎn)為一個(gè)高值包含低值的異常點(diǎn)；以上兩種情況即被判別為可疑數(shù)據(jù)點(diǎn)；

S4：在設(shè)定的距離閾值范圍內(nèi)，對(duì)S3中具有可疑數(shù)據(jù)的站點(diǎn)與周圍鄰近遙測(cè)雨量站點(diǎn)進(jìn)行坡向?qū)傩灾档谋葘?duì)分析，并最終判別其是否為異常數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法，其特征在于，所述S1中雨量站點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率為1小時(shí)；所述DEM地形數(shù)據(jù)的空間分辨率為30米。

3.如權(quán)利要求1所述的地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法，其特征在于，所述S2中，將所述空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間關(guān)系概念化處理時(shí)，閾值距離的選取需要根據(jù)雨量站點(diǎn)密度及模型計(jì)算要求，確保每個(gè)要素具有數(shù)個(gè)相鄰要素，以生成空間距離權(quán)重矩陣。

4.如權(quán)利要求1所述的地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法，其特征在于，所述S2中，將DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坡向處理，其處理過程為：采用移動(dòng)的3×3窗口訪問輸入柵格中的每個(gè)像元，而每次位于窗口中心的像元的坡向值將通過擬合曲面法進(jìn)行計(jì)算。

5.如權(quán)利要求1所述的地形數(shù)據(jù)的遙測(cè)雨量站點(diǎn)可疑數(shù)值檢驗(yàn)方法，其特征在于，所述S4中，將S2中的坡向?qū)傩詳?shù)據(jù)與遙測(cè)雨量站點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析處理，基于遙測(cè)雨量站點(diǎn)的空間坐標(biāo)將坡向因子提取到相應(yīng)遙測(cè)雨量站點(diǎn)的屬性中；對(duì)遙測(cè)雨量站點(diǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)坡向?qū)傩詳?shù)據(jù)進(jìn)行分類，通過參照比對(duì)，若在閾值距離內(nèi)存在與具有可疑數(shù)據(jù)的站點(diǎn)同處一個(gè)坡向的相鄰遙測(cè)雨量站點(diǎn)，則證明此點(diǎn)即為異常點(diǎn)，完成異常點(diǎn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)。