[發明專利]一種天氣預報集合成員選取方法和系統

在審

• 申請號: 201811233867.6
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109325633A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 靳雙龍;馮雙磊;王偉勝;劉曉琳;施貴榮;劉純;寧文元;孫榮富;王勃;宋宗朋;胡菊;馬振強;王姝;滑申冰;張周祥;王靖然;王若陽;徐海翔
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網山東省電力公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種天氣預報集合成員選取方法，其特征在于，包括：

基于數模模式背景場、電力生產運行情況和中尺度數值天氣預報模式選擇數據擾動方式；

基于所述數據擾動方式確定天氣預報集合成員；

基于所述天氣預報集合成員獲得的氣象數據的預測值和氣象數據的實測值，按照預設預報效果標準評估集合預報效果；

其中，所述數據擾動方式包括：基于數模模式背景場收集的背景場數據擾動、基于電力運行狀況的數值模式物理過程方案擾動和基于中尺度數值天氣預報模式的數據同化方法擾動。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述天氣預報集合成員獲得的氣象數據的預測值和氣象數據的實測值，按照預設預報效果標準評估集合預報效果，還包括：

當所述預報效果不合格時，調整天氣預報集合成員；

繼續基于調整后的天氣預報集合成員獲得的氣象數據的預測值和氣象數據的實測值，按照預設預報效果標準評估集合預報效果，直到所述預報效果合格。

3.如權利要求2所述的方法，所述當所述預報效果不合格時，調整天氣預報集合成員包括：

當所述預報效果不合格時，重新選擇基于電力運行狀況的數值模式物理過程方案擾動和基于中尺度數值天氣預報模式的數據同化方法擾動。

4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照預設預報效果標準評估集合預報效果，包括：

分別判斷集合預報成員在所述氣象數據預報值中的權重是否在預設的權重區間內、判斷集合預報能力是否為合格、判斷各集合預報成員對應的氣象數據預測值時間序列是否沒有重合以及判斷各集合預報成員對應的氣象數據預測值變化趨勢是否不同，當任一項判斷結果為否時，集合預報效果為不合格，否則集合預報效果為合格。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述判斷集合預報能力是否為合格，包括：

結合所述氣象數據的預測值和實測值，分別判斷集合平均均方根誤差和集合離散度是否小于預設差值閾值、布萊爾評分是否小于預設的布萊爾評分閾值、連續分級概率評分是否小于預設的概率評分閾值、受試者工作特征是否大于預設的特征閾值以及塔拉格蘭德直方圖任何相鄰兩條數據之差是否小于預設直方圖閾值，當任一項判斷結果為否時，集合預報能力為不合格，否則集合預報能力為合格。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述背景場數據擾動包括：全球預報系統數據、全球環境多尺度數據、全球譜模型數據及歐洲中期天氣預報中心數據。

7.如權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述數值模式物理過程方案擾動包括：邊界層方案擾動、近地面層方案擾動、長波輻射方案擾動、短波輻射方案擾動、微物理方案擾動和積云對流方案擾動；

所述數據同化方法擾動包括：實時四維數據同化、三維變分數據同化、四維變分數據同化、集合卡曼濾波同化以及混合數據同化。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣象數據，包括：風速、降雨量、輻照度和氣溫。

9.一種天氣預報集合成員選取系統，其特征在于，包括：擾動選擇模塊、成員確定模塊和評估模塊；

所述擾動選擇模塊，用于基于數模模式背景場、電力生產運行情況和中尺度數值天氣預報模式選擇數據擾動方式；

所述成員確定模塊，用于基于所述數據擾動方式確定天氣預報集合成員；

所述評估模塊，用于基于所述天氣預報集合成員獲得的氣象數據的預測值和氣象數據的實測值，按照預設預報效果標準評估集合預報效果；

其中，所述數據擾動方式包括：基于數模模式背景場收集的背景場數據擾動、基于電力運行狀況的數值模式物理過程方案擾動和基于中尺度數值天氣預報模式的數據同化方法擾動。

10.如權利要求9所述的系統，其特征在于，所述評估模塊還包括：成員調整單元和循環評估單元；

所述成員調整單元，用于當所述預報效果不合格時，調整天氣預報集合成員；

所述循環評估單元，用于繼續基于調整后的天氣預報集合成員獲得的氣象數據的預測值和氣象數據的實測值，按照預設預報效果標準評估集合預報效果，直到所述預報效果合格。