[發明專利]降雨空間插值方法和系統、電子設備及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110697664.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113553696B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 韓俊太;楊雨亭;侯穎
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 蔣娟

1.一種降雨空間插值方法，其特征在于，包括：

選取距離插值目標網格最近的N個站點，并獲取所述N個站點中每個站點在插值目標網格上的第一權重系數，N為不大于8的正整數；

根據各個站點與插值目標網格之間的方向關系，對所述第一權重系數進行調整，得到第二權重系數；

基于目標區域的高精度地形數據重采樣得到不同像元尺度要求下的地形變化特征，基于所述地形變化特征將目標區域劃分為不同的子區域、并得到各子區域主坡向；

基于所述各子區域主坡向并根據插值目標網格與站點所在子區域的坡向關系，對所述第二權重系數進行調整，得到第三權重系數；

通過線性回歸分析子區域內站點的降雨數據與站點高程數據，建立子區域的降雨高程梯度關系；

基于所述第三權重系數以及降雨高程梯度關系，計算目標區域的面雨量，獲取降雨空間插值結果。

2.根據權利要求1所述的降雨空間插值方法，其特征在于，所述獲取所述N個站點中每個站點在插值目標網格上的第一權重系數，包括采用以下公式獲取所述N個站點中每個站點在插值目標網格上的第一權重系數w_0(m,n),i：

式中，x₀為臨界距離，x為插值目標網格(m,n)與站點i的距離；x₀為控制空間衰減程度的衰減距離；t為校正系數。

3.根據權利要求2所述的降雨空間插值方法，其特征在于，所述根據各個站點與插值目標網格之間的方向關系，對所述第一權重系數進行調整，得到第二權重系數包括：

根據各個站點與插值目標網格之間的方向關系，對所述第一權重系數進行調整，調整系數a_(m,n),i為：

式中，w_0(m,n),l為站點l的距離權重；θ_(m,n)(i,l)為以目標網格(m,n)為中心的站點i和l的分離角度；nos為插值目標網格時所用的站點數；修正后的第二權重系數為：

4.根據權利要求3所述的降雨空間插值方法，其特征在于，所述基于目標區域的高精度地形數據重采樣得到不同像元尺度要求下的地形變化特征，基于所述地形變化特征將目標區域劃分為不同的子區域，包括：

將目標區域的高精度地形數據進行平滑處理，平滑處理方法為下式：

ele_m,n＝0.5ele_m,n+0.125(ele_m-1,n+ele_m+1,n+ele_m,n-1+ele_m,n+1)

式中，ele_m,n為行數m，列數為n的網格的高程；

將平滑處理后的目標區域的高精度地形數據重采樣到目標像元尺度，得到目標像元尺度要求下的地形變化特征；

基于所述地形變化特征將目標區域劃分為不同的子區域，每個子區域為相鄰的具有相同主朝向的網格組成。

5.根據權利要求4所述的降雨空間插值方法，其特征在于，所述得到各子區域主坡向包括：

在每個子區域上計算出的所述子區域的平均坡向，作為各子區域主坡向；

所述基于所述各子區域主坡向并根據插值目標網格與站點所在子區域的坡向關系，對所述第二權重系數進行調整，包括：

根據插值目標網格(m,n)與站點i所在子區域的主坡向，計算插值目標網格與站點的坡向差，計算公式為：

Δβ＝|β_(m,n)-β_i|

式中，β_(m,n)和β_i分別為插值目標網格(m,n)與站點i所在子區域的主坡向，而Δβ為插值目標網格(m,n)與站點i所在子區域的主坡向之差，以Δβ來描述子區域坡向的不同；

根據插值目標網格與站點所在子區域的坡向關系，對所述第二權重系數進行調整，調整系數b_(m,n)為：

坡向修正后的所述第三權重系數為：