[發明專利]雪水當量確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202010823518.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111950156A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 韓鵬飛;龍笛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01W1/14;G06F111/10
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 孫巖

本申請涉及一種雪水當量確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。其中，該方法包括：獲取當前同化時刻下積雪覆蓋區域的雪水當量觀測值以及積雪覆蓋區域的降水數據和溫度數據；將降水數據和溫度數據輸入積雪模型，得到當前同化時刻下每個粒子的雪水當量模擬值，其中，積雪模型配置有同化所需的多個粒子和多組模型參數；根據雪水當量觀測值和每個粒子的雪水當量模擬值，確定當前同化時刻下每個粒子的權重；根據當前同化時刻下每個粒子的權重和每個粒子的雪水當量模擬值，確定當前同化時刻下積雪覆蓋區域的雪水當量。采用本方法能夠提高積雪信息的準確性。

技術領域

本申請涉及氣象學技術領域，特別是涉及一種雪水當量確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

季節性積雪是供水、灌溉和水力發電等各種人類活動的重要資源，特別是在干旱或半干旱環境中。此外，積雪是冰凍圈最重要的要素之一，是連接冰凍圈水文過程中其他要素的紐帶，對地表能量平衡、水循環和大氣循環具有重要影響。因此，準確的積雪信息對于了解冰凍圈區域水文過程和氣候變化至關重要。然而，冰凍圈積雪信息的獲取一直存在困難和局限性，在此類缺資料地區，地面觀測站點比較稀疏且維護不易，獲取的地面站點資料只在點尺度而無法得到積雪的空間分布。

傳統技術中，多是采用衛星技術來模擬積雪過程，如通過被動微波(Passivemicrowave,PMW)遙感可以提供全球范圍內積雪觀測信息，而不受陰天和夜間條件的影響。但是通過被動微波遙感反演的積雪信息(例如雪水當量)會受到積雪質量、與周圍水域的距離、白天的氣溫、森林覆蓋率、積雪等級以及地形粗糙度等因素的影響，具有很大的不確定性。

因此，采用傳統方法，存在模擬的積雪信息準確性較低的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高積雪信息準確性的雪水當量確定方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種雪水當量確定方法，所述方法包括：

獲取當前同化時刻下積雪覆蓋區域的雪水當量觀測值以及所述積雪覆蓋區域的降水數據和溫度數據；

將所述降水數據和所述溫度數據輸入積雪模型，得到當前同化時刻下每個粒子的雪水當量模擬值，其中，所述積雪模型配置有同化所需的多個粒子和多組模型參數；

根據所述雪水當量觀測值和所述每個粒子的雪水當量模擬值，確定當前同化時刻下每個粒子的權重；

根據所述當前同化時刻下每個粒子的權重和所述每個粒子的雪水當量模擬值，確定當前同化時刻下所述積雪覆蓋區域的雪水當量。

在其中一個實施例中，所述積雪覆蓋區域包括多個柵格；

所述將所述降水數據和所述溫度數據輸入積雪模型，得到當前同化時刻下每個粒子的雪水當量模擬值之前，還包括：

獲取并配置所述積雪模型同化所需的多個粒子，以及在每個所述柵格中隨機分布的多組模型參數，其中，所述多組模型參數是以隨機分布的方式在預設的模型參數范圍內選取的，所述粒子的個數與所述模型參數的組數相同；

所述將所述降水數據和所述溫度數據輸入積雪模型，得到當前同化時刻下每個粒子的雪水當量模擬值，包括：

將每個所述柵格關聯的當前同化時刻下的降水數據和溫度數據輸入所述配置好的積雪模型，得到當前同化時刻下每個粒子的雪水當量模擬值。

在其中一個實施例中，所述根據所述雪水當量觀測值和所述每個粒子的雪水當量模擬值，確定當前同化時刻下每個粒子的權重，包括：

根據所述雪水當量觀測值和所述每個粒子的雪水當量模擬值，得到似然函數；

根據所述似然函數和上一同化時刻下每個粒子的權重，確定當前同化時刻下每個粒子的權重。