[發明專利]一種精細化降水時間變異特征空間分析方法

在審

• 申請號: 202210013945.1
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114281870A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王崗;李其江;杜嘉妮;蔡宜晴;時璐;胡海靜;劉希勝;閔敏;南措吉;張珊珊
• 申請（專利權）人: 青海省水文水資源測報中心
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 高志永

1.一種精細化降水時間變異特征空間分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

對衛星降水數據和地面站點觀測降水數據分別進行預處理操作，分別提取研究區范圍內Trmm 3B42、CMORPH CRT兩種數據，并統一數據格式；針對地形資料、植被指數NDVI等資料進行數據重采樣，分別提取1km數據、與Trmm和CMORPH相同分辨率資料，0.5km分辨率DEM資料；

采用二次多元回歸方程進行統計降尺度，針對研究時間范圍內月尺度Trmm和CMORPH兩個數據與經度、緯度、高程、坡度、坡向、植被進行二次多元回歸系數進行統計，根據回歸系數分別獲取1km分辨率Trmm初步降尺度數據和CMORPH初步降水降尺度數據；

使用站點資料對分別對兩個降尺度數據誤差校正，根據站點位置獲取降尺度初步數據與站點實測數據誤差分析，采用趨勢面法對誤差進行校正；獲取Trmm降尺度誤差校正數據和CMORPH降水降尺度誤差校正數據；

兩種降尺度數據融合；

降水次網格化；

降水格點趨勢性、波動性以及年內分配變化分析。

2.根據權利要求1所述的精細化降水時間變異特征空間分析方法，其特征在于，所述采用二次多元回歸方程進行統計降尺度包括：

首先逐月針對Trmm和CMORPH數據采用以下回歸方程對回歸系數進行求解:

式中：Lat、Lon、Ele、P、X、NDVI分別為格點緯度、經度、高程、坡度、坡向、NDVI指數等值，g為回歸常數；采用最小二乘法對上式a1、a2…f1、f2回歸系數及回歸常數g進行求解；將1km尺度緯度、經度、高程、坡度、坡向、NDVI指數帶入上式可分別獲得Trmm和CMORPH兩種數據初步降水降尺度結果。

3.根據權利要求1所述的精細化降水時間變異特征空間分析方法，其特征在于，所述使用站點資料對分別對兩個降尺度數據誤差校正包括：

使用下式，針對每個站點對應柵格計算初步降尺度數據與站點實測值偏差

式中：Ps為降水站點觀測數據，Pd0為初步降尺度對應柵格值，ΔP為初步降尺數據與站點實測值偏差；

為了避免常規插值造成牛眼狀誤差，本專利采用趨勢面法對偏差進行插值：

式中，a1，b1，c1，g為殘差回歸系數和回歸常數，由站點殘差最小二乘算法得出；采用下式對初步降尺度數據進行校正；分別獲取Trmm和CMORPH數據降尺度數據;

。

4.根據權利要求1所述的精細化降水時間變異特征空間分析方法，其特征在于，所述兩種降尺度數據融合包括：

采用下式對兩類降水統計降尺度數據進行融合：

式中：Pd為1km降水降尺度融合數據，PTrmm和PCMORPH分別為Trmm和CMORPH兩種衛星遙感降水數據降尺度成果。

5.根據權利要求1所述的精細化降水時間變異特征空間分析方法，其特征在于，所述降水次網格化包括：

在1km的柵格降水數據基礎上，依據降水梯度信息對降水格點數據進行次網格化；獲得0.5km柵格降水數據；

采用下式計算降水高程梯度值:

式中：a1為降水高程梯度，P為1km降水降尺度數值，Ele為對應格點高程；

在1km資料每一個網格上，使用以下公式，進行降水降尺度計算：

式中：Pd為0.5km分辨率降尺度降水數據，P0為1km降尺度數據降水數據，Ele0為1km降尺度數據中心點高程，Eled為1km降尺度數據網格內各柵格平均高程。