[發明專利]一種用于凍害短臨預警的預測方法

有效

• 申請號: 202011309662.9
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112418517B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 陳冬梅;趙攀攀;周賢鋒;李家駒;厲俏煒
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F18/20
• 分類號: G06F18/20;G06F18/22;G06Q10/0635;G08B21/18;G06F30/20;G01K13/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種用于凍害短臨預警的預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：溫度數據建模，利用傳感器采集至少三天的溫度數據，或利用歷史已獲取的溫度數據，以當日18:00到次日17:00建立24小時的溫度變化趨勢模型；

步驟2：利用溫度擬合曲線預測區間內的最低溫度，通過比對相同時間節點的溫度變化趨勢模型溫度與實際溫度，對最低溫度進行預測，若預測的最低溫度，低于設定的閾值，則判定有發生凍害的風險；預測公式如下：

T₁＝T₀+(T_mi-T_ri)

其中T₁為預測的最低溫度，T₀為溫度變化趨勢模型的最低溫度，T_mi為設定的各個時間點的溫度變化趨勢模型溫度，T_ri為相對應時間點檢測出的實際溫度，i＝0,1,……,23；

步驟3：在判定有凍害風險后，利用短時間內單調趨勢分析凍害發生可能性，采用斜率法對2小時內的溫度進行預測；預測公式為：

T₂＝T_t-n×(T_(t-1)-T_t)

其中，T₂為利用短時間內溫度變化單調趨勢預測出的2小時內的溫度，T_t為當前時間節點測量的實際溫度，T_t-1為前一節點測量的實際溫度，n為預測的時間節點間隔數；

步驟4：對預測的溫度數據利用K-近鄰法判斷是否會出現凍害，若判定會出現凍害則立即報警；若連續4小時判定溫度高于凍害溫度，則重新開始利用溫度擬合曲線對區間內的最低溫度進行預測；

所述步驟1中，采集的數據僅需要溫度數據，且可利用當地的歷史數據，再利用曲線擬合的方法，通過MATLAB建立傅里葉多項式模型，形成溫度變化趨勢模型，建立的模型以當日18:00到次日17:00的24小時為一個區間；

所述步驟3中，采用的是斜率法，即利用兩相鄰測溫間隔內溫度下降的速率進行預測，不僅能分析凍害是否會發生，還能對產生凍害的具體時間進行預測；預測的時間跨度不超過2小時，即最多可預測2小時內的溫度情況；

所述步驟4中，采用K-近鄰法進行判斷，即在K個預測的溫度值中，如果超過50％的預測溫度低于凍害溫度，則判定為有凍害的風險；反之，則判定為無凍害風險。

2.根據權利要求1所述的一種用于凍害短臨預警的預測方法，其特征在于，所述步驟2中，通過求取對應時間點的溫度變化趨勢模型溫度與實際溫度的差值，來修正模型的最低溫，達到預測的目的；所設定的閾值溫度為高于凍害溫度5℃。