[發(fā)明專利]一種降水等值線時空漂移測度方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112131269A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 李陽;秦耀辰;鄭智成;沈威
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/248;G06T11/20
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 馬剛強

本發(fā)明涉及一種降水等值線時空漂移測度方法及裝置，首先，基于中國地面氣候資料日值數據集，選取最優(yōu)格點化模型實現降水數據的格點化。其次，采用相關氣候數據景點評估方法對格點化的降水數據進行精度驗證。再次，以不同時期降水等值線最大外包曲線作為基線，繪制等間隔垂直于基線的垂線段，且垂線段與各時期等值線均存在交點。最后，統(tǒng)計垂線段與等值線交點到基線的距離，測度兩個等值線交點間的距離、方向和速率等參數，即可完成等值線時空的漂移的量化。本發(fā)明能克服降水等值線漂移難以空間化的局限，綜合考慮并量化等值線漂移的時空動態(tài)性，顯著提升連續(xù)性地理現象漂移的能力。

技術領域

本申請屬于降水等值線漂移技術領域，尤其是涉及一種等值線時空漂移測度方法及裝置。

背景技術

中國西北干旱半干旱區(qū)是亞洲中部干旱半干旱區(qū)的重要組成部分之一，地形復雜，山地盆地交替分布，各自然要素時空分布極不均勻，是生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，也是對全球氣候變化響應最敏感的地區(qū)之一。過渡帶是相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的交匯帶，是陸地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化和人類活動響應的關鍵地段。以年400mm等降水量線作為分界線的農牧過渡帶是一種過渡性的土地利用方式，是草地與耕地、種植業(yè)與畜牧業(yè)的過渡帶，同時也是中國人口分布的重要分界線。世界上大多數半干旱地區(qū)都具有農牧交錯的特征，世界四大農牧交錯帶分別是中國境內的東北-西南向展布的農牧交錯帶、非洲撒哈拉沙漠南緣東西向分布的農牧交錯帶、美國西部南北向分布的農牧交錯帶、俄羅斯和哈薩克斯坦交界處的農牧交錯帶。氣候變化背景下過渡帶的自然要素反應靈敏而維持自然原貌的穩(wěn)定性較小，系統(tǒng)極易發(fā)生演化且一旦發(fā)生演化則具有不可逆性，環(huán)境敏感而又脆弱。因而，確定中國400mm等降水線的時空變化軌跡對于協(xié)調與管理區(qū)域水資源具有重要的理論與現實意義。中國400mm等降水線作為農耕文明的“生命線”，其在空間上的漂移必將對農業(yè)生產方式產生重要的影響。一種科學有效的等降水線漂移空間探測方法的提出顯得極為緊要。

當前學界對400mm等降水線漂移的研究較少，多以宏觀尺度的定性表述為主，降水等值線的漂移難以空間化。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：解決現有技術中降水等值線漂移難以空間化的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種集成氣象、地理信息和數理統(tǒng)計的降水等值線時空漂移測度方法及裝置，可有效地將研究尺度聚焦在空間屬性上，精準地測度和模擬不同時期內，降水等值線在不同地域的漂移過程。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發(fā)明第一方面提供一種降水等值線時空漂移測度方法，包括：

對設定歷史時間段內的中國地面氣候資料日值數據集中的降水數據進行格點化處理，得到包括歷史年降水量的格點化數據集；

對所述格點化數據集的精度進行有效性驗證；

提取所述設定歷史時間段內不同時期的年代際降水等值線；

構建基于兩個時期的年代際降水等值線的最大外包曲線作為基線，并等間距繪制垂直于所述基線的垂線段，使所述垂線段與所述兩個時期的年代降水等值線均相交；

統(tǒng)計各時期年代際降水等值線與對應的每條所述垂線段的交點到所述基線的距離，從而獲取不同時期的年代際降水等值線的漂移距離和變動方向信息；

基于獲取的所述降水等值線漂移距離和變動方向信息，得到不同時期的所述降水等值線的時空漂移曲線圖，統(tǒng)計分析所述降水等值線不同時期內的進退情況，實現定量化探測不同時期的降水等值線在空間上的漂移。

本發(fā)明第二方面提供一種降水等值線時空漂移測度裝置，包括：

格點化數據處理模塊，用于對設定歷史時間段內的中國地面氣候資料日值數據集中的降水數據進行格點化處理，得到歷史年降水量的格點化數據集；