[發明專利]一種多源實況數據在新疆城市暴雨天氣中的釋用評估方法

在審

• 申請號: 202211147558.3
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115470269A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 張祖蓮;李慶雷;張璞;毛煒嶧;李江;王命全;黃娟
• 申請（專利權）人: 新疆興農網信息中心;新疆維吾爾自治區氣象信息中心（新疆維吾爾自治區氣象檔案館）;國家氣象信息中心（中國氣象局氣象數據中心）;中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/29;G06F17/18;G06Q50/26
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 田由甲

本發明公開一種多源實況數據在新疆城市暴雨天氣中的釋用評估方法，包括如下步驟：P1、在特定區域內選取特定時間段，對四種多源數據進行讀取解析；P2、確定氣象要素溫度和風的插值算法；P3、確定氣象要素降雨的插值算法；P4、對氣象要素溫度進行四種多源數據的對比評估；P5、對氣象要素風進行四種多源數據的對比評估；P6、對氣象要素降雨進行四種多源數據的對比評估；P7、選取降雨量最大時刻，進行四種多源數據的釋用評估分析；P8、選取特定站點，進行四種多源數據的釋用評估分析；本發明提供的釋用評估方法，從時間和空間上明確給出不同多源融合數據的對比評估結果，快速準確的給出任意位置降雨強度，為預警信息發布提前時間提供參考。

技術領域

本發明涉及多源融合資料處理應用方法技術領域。具體地說是一種多源實況數據在新疆城市暴雨天氣中的釋用評估方法。

背景技術

新疆城市烏魯木齊屬中溫帶大陸性干旱氣候，全年氣候干旱，降水稀少，地形復雜，一旦出現降雨尤其是暴雨，容易造成積水、洪澇、水浸作物、交通中斷等事件的發生，也可引起山體滑坡、山泥傾瀉等地質災害，嚴重時也可威脅人民生命財產安全，迫切需要多源融合氣象產品對降雨天氣進行時間、空間的全面監測。隨著氣象觀測系統的快速發展，獲取觀測數據的方法越來越多，地面觀測數據與衛星、雷達等遙感手段相結合的方法，提高觀測數據的時間、空間匹配度，使多種數值模式模擬數據質量也在不斷提高。

隨著格點實況產品的豐富及應用領域的不斷擴展，需要對其進行全面的檢驗評估，才能對下一步的應用提供科學依據。國內眾多學者對多源數據釋用進行過相關研究，饒莉娟等研究基于國家氣象中心下發的全國區域5km 格點氣象要素預報系統，通過雙線性插值、最近鄰域法、反距離加權法3種插值方法，將格點預報場插值得到站點預報后與實況值進行比較分析。結果分析不同插值方法在不同區域結果略有差異。韓帥等選取CanmunityLand Model 3.5(CLM3.5)作為CLDAS V1.0系統的陸面模式進行模擬試驗，并對土壤模擬結果進行評估，模擬結果已達到較高精度。黃驕文等利用 1996-2015年中國的高空探測資料和地面觀測數據，探討了深度學習網絡在降水相態判識和預報中的應用。司瑤冰等基于智能網格預報和多源資料融合實況產品，研發并提高精細化決策氣象服務產品制作效率和服務水平。江琪等擬基于PMRS方法，融合FY4A衛星反演和地面觀測的PM2.5濃度，估算我國網格化地表PM2.5濃度。趙華生等提出一種對歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)集合預報產品進行暴雨預報的釋用方法，顯示了較好的數值預報產品釋用效果。張祖蓮等采用平均濾波對中國氣象局0.05波對中國氣象局國家級格點預報指導產品和陸面數據同化系統(CLDAS)逐時實況數據資料進行訂正后，氣溫預報準確率及穩定性均顯著提高。

城市建筑物多，人口密集，一旦發生局地暴雨，尺度小，移速快，發展迅速，預報難度較系統性暴雨更大，這類天氣災害會導致非常嚴重的后果。為達到更高分辨率、提升強對流天氣識別能力、將強對流預警信號空間分辨率精細到鄉(鎮、街道)，更快速更準確的給出任意位置降雨強度，并提前預警發布的時間，更精準的實況數據是提高智能網格各項氣象要素預報的必要前提條件。

在烏魯木齊地區，利用四種多源融合數據ART、CARAS、Rader、FY4，對1km的CARAS和ART多源數據采用插值算法精確到10米范圍內任意位置，雷達和風云4A衛星反演的全國范圍的降雨，然而烏魯木齊的73個氣象站點實況觀測的氣象數據，站點稀疏很多區域沒有顯示出降雨狀況，僅用個別站點代替區域沒有站點區域降雨狀況，在烏魯木齊區域僅采用插值算法獲取到10米范圍的站點并不能很好的反應具體點的降雨狀況。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種多源實況數據在新疆城市暴雨天氣中的釋用評估方法，從時間和空間上明確給出不同多源融合數據的對比評估結果，快速準確的給出任意位置降雨強度，為預警信息發布提前時間提供參考。對不同多源融合數據的不同氣象要素采用的不同插值算法在烏魯木齊區域降雨天氣中的評估，明確不同融合數據在不同區域和時間段中最優的評估結果，雷達和衛星預估降雨產品不同區域預估效果為烏魯木齊區域的預警發布提前時間提供參考。