[發(fā)明專利]基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010008219.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111260111B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊春蕾;袁慧玲;顧明劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海技術(shù)物理研究所蘇州研究院;南京大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/18
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

本發(fā)明涉及一種基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法，其包括以下步驟：獲取特定區(qū)域、時間的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括降水數(shù)據(jù)、其他水文輸入數(shù)據(jù)；進行降水訂正；獲取歷史觀測徑流數(shù)據(jù)，運用DREAM參數(shù)率定方法進行水文參數(shù)率定；運行水文模式，得到徑流模擬結(jié)果；進行徑流集合平均檢驗與概率性檢驗。由此，基于氣象預報降水大數(shù)據(jù)的長期系統(tǒng)誤差分析，對流域從量級和空間分布上訂正集合降水預報，提高徑流模擬能力。基于徑流模擬對流域面雨量較為敏感的特性，對歷史相似法尋找歷史相似預報的標準進行了改進，提高了集合降水預報的訂正效果，實現(xiàn)了在有限氣象數(shù)據(jù)中得到最優(yōu)徑流預報結(jié)果的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進方法，尤其涉及一種基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法。

背景技術(shù)

在眾多的自然災害中，極端降水所引起的洪澇災害是最嚴重的自然災害，目前已經(jīng)成為制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。精確的水文模擬和預報對于水資源評估和洪水預警是至關(guān)重要的。但水文預報存在很多不確定性，主要分為水文模型輸入的不確定性、流域初始條件和下邊界條件不確定性、水文模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)不確定性。其中降水作為主要的水文模型輸入是水文不確定性的最重要來源。同時，氣象模式輸出降水(預報降水)因其本身存在的系統(tǒng)誤差原因使得水文的徑流預報存在較大誤差，尤其對于大徑流預報(洪水預警)等誤差嚴重。

目前，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種基于流式大數(shù)據(jù)處理方式的降雨徑流預測計算方法(201610808770)，具體來說：

其首先設(shè)計基于實時水量的子流域及時預測算法和基于SCS模型洪水預測算法，然后使用流式大數(shù)據(jù)處理方式對這兩個算法進行處理。流域劃分與斷面流量計算原理通過把大、中流域劃分為不同子流域，利用SCS模型及其改進模型對每個子流域進行徑流計算，獲取每個子流域的徑流。大、中型流域劃分為不同子流域的方法。但是，其參考的參數(shù)較少，只能針對特定流域進行實施，實際預測效果較差。并且預報時效有限，不能為洪水的提前防護提供更多時間。

同時，現(xiàn)有技術(shù)還提供了一種降雨徑流預報方法(201810632402)。其包括：通過水雨情數(shù)據(jù)庫存儲降雨徑流預報演算模塊所需的時間、水位、雨量、流量數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶需要設(shè)置未來時段假擬數(shù)據(jù)，用以實時降雨洪水預報，短期、中期、長期降雨徑流預報；通過用戶參數(shù)配置模塊存儲和計算降雨徑流預報所需參數(shù)及降雨徑流資料供降雨徑流預報演算模塊調(diào)用，用于用戶設(shè)置、調(diào)整預報參數(shù)，調(diào)整預報精度；通過降雨徑流預報演算模塊根據(jù)水雨情數(shù)據(jù)庫提供的水雨情數(shù)據(jù)及用戶參數(shù)配置模塊提供的配置參數(shù)，對未來的徑流過程進行預報，并根據(jù)漲水和退水情況對預報結(jié)果進行修正；通過降雨徑流預報成果統(tǒng)計模塊根據(jù)降雨徑流預報演算模塊的預報過程，對徑流或洪水過程進行統(tǒng)計評估，統(tǒng)計評估的內(nèi)容包括，短期、中期、長期預報的洪峰、洪量、峰現(xiàn)時間、及洪峰洪量精度；通過降雨徑流預報圖形模塊形成降雨徑流預報圖，所述預報圖包括短期降雨徑流預報圖、中期降雨徑流預報圖及長期降雨徑流預報圖。

但是，這種方法基于預報圖為基準，過度依賴于先前已產(chǎn)生的洪水數(shù)據(jù)，偏重高水位的降水數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)較為完整的降雨徑流預報。

并且，目前業(yè)內(nèi)也有采用歷史相似法來進行判別，獲取相關(guān)的預測數(shù)值。然而，現(xiàn)有的歷史相似法只能用于單純的氣象預報數(shù)據(jù)的訂正，對歷史數(shù)據(jù)數(shù)量的需求非常大，最理想的情況是假設(shè)用于訓練的數(shù)據(jù)是無窮多的，使得可以在歷史數(shù)據(jù)中找到完全相同的預報天數(shù)，這在現(xiàn)實情況中是不可能實現(xiàn)的。單純以實現(xiàn)氣象誤差(如均方根誤差等)最小找尋歷史相似預報，將其輸入進水文模型并不能得到較好的徑流預報結(jié)果，甚至有時是負效果，這是因為水文模型更關(guān)注整個流域的面雨量誤差以及降水的空間分布情況。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法。

本發(fā)明的基于氣象大數(shù)據(jù)的徑流預報改進方法，其特征在于包括以下步驟：