一种大气层可降水量预估方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种大气层可降水量预估方法及装置，方法包括：获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；通过根据大气压强和大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，预置积分公式包括大气压强和预置地表干大气压；将地表向上所有高度层的积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。本申请能够解决现有可降水量的预估方法的离散化和均值化处理特点导致预估结果精度较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大气层可降水量预估方法及装置本申请要求申请日为2019年12月27日，申请号为201911383174.X的中国专利申请的优先权。
本申请涉及可降水量预测
，尤其涉及一种大气层可降水量预估方法及装置。
技术介绍
降水作为全球水资源的主要来源，它的时空分布特征与变化趋势将影响一个地区可利用水资源量的多少；有关降水量预测的研究一直较为热门，因为它一方面可为气象、农业、水利等多个部门管理、决策提供重要科学依据，另一方面对一个地区的社会经济发展和生态环境保护起着至关重要的作用。GNSS卫星信号经过对流层时产生的路径延迟被称作对流层延迟；在GNSS数据处理的过程中，将其分为天顶对流层静水延迟和天顶对流层湿度延迟两部分。通过湿度延迟可计算得到大气可降水量PWV，现有的求取方法采取简单的线性离散化的方法将相邻的高度层求平均值得到结果，但是这一方法反演的精度上较差。
技术实现思路
本申请提供了一种大气层可降水量预估方法及装置，用于解决现有可降水量的预估方法的离散化和均值化处理特点导致预估结果精度较差的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种大气层可降水量预估方法，包括：获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压；将地表向上所有高度层的所述积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。可选的，所述预置积分公式为：其中，PWV12表示相邻两个高度层之间的所述积分可降水量，P1、P2为相邻两个高度层对应的大气压强，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，为所述预置地表干大气压，g为重力加速度，γ1,2为相邻两个高度层的大气混合比指数。可选的，所述通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压，包括：获取从地表向上垂直空间的干大气压和所述大气压强之间的分布信息，建立相应的比例关系；构建所述大气压强、所述大气水汽压和所述干大气压之间的关联关系；根据所述比例关系和所述关联关系将预置初始积分公式变换为所述预置积分公式，所述预置初始积分公式为：其中，e为所述大气水汽压；通过所述预置积分公式计算相邻两个高度层之间的所述积分可降水量。可选的，所述比例关系为：其中，Pd为预置干大气压，为所述预置地表干大气压，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，γ为大气混合比指数。可选的，所述关联关系为：P＝e+Pd。本申请第二方面提供了一种大气层可降水量预估装置，包括：获取模块，用于获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；计算模块，用于通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压；累加模块，用于将地表向上所有高度层的所述积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。可选的，所述预置积分公式为：其中，PWV12表示相邻两个高度层之间的所述积分可降水量，P1、P2为相邻两个高度层对应的大气压强，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，为所述预置地表干大气压，g为重力加速度，γ1,2为相邻两个高度层的大气混合比指数。可选的，所述计算模块，包括：建立子模块，用于获取从地表向上垂直空间的干大气压和所述大气压强之间的分布信息，建立相应的比例关系；构建子模块，用于构建所述大气压强、所述大气水汽压和所述干大气压之间的关联关系；变换子模块，用于根据所述比例关系和所述关联关系将预置初始积分公式变换为所述预置积分公式，所述预置初始积分公式为：其中，e为所述大气水汽压；计算子模块，用于通过所述预置积分公式计算相邻两个高度层之间的所述积分可降水量。可选的，所述比例关系为：其中，Pd为预置干大气压，为所述预置地表干大气压，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，γ为大气混合比指数。可选的，所述关联关系为：P＝e+Pd。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了一种大气层可降水量预估方法，包括：获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；通过根据大气压强和大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，预置积分公式包括大气压强和预置地表干大气压；将地表向上所有高度层的积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。本申请提供的大气层可降水量预估方法，对相邻高度层的可降水量进行积分计算，然后将所有的积分结果进行累加得到整个大气层的预估可降水量；由于大气压强与干大气压在垂直空间分布上呈现近似指数变换的形式，如果仅依靠传统的积分方法，得到的可降水量估算结果实质就是相邻高度层求均值，显然不符合大气层的实际情况，得到的结果误差较大，因此，本申请在局部积分中不仅考虑大气压强和大气水汽压，还考虑了干大气压强，相当于考虑了二者之间实际存在的分布关系，所以本申请中的积分计算得到的预估可降水量结果更加准确可靠。因此，本申请能够解决现有可降水量的预估方法的离散化和均值化处理特点导致预估结果精度较差的技术问题。附图说明图1为本申请实施例提供的一种大气层可降水量预估方法的一个流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种大气层可降水量预估装置的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。传统的利用比湿的一阶线性关系进行积分的方法，具体的积分过程为：利用无线探空产品、无线掩星产品及数值天气预报产品估算大气可降水量的公式可表示为：其中，PS表示地表大气压强，g表示重力加速度，P为大气压强，q为比湿；比湿的表达式为：其中，e表示大气水汽压；将上述两个公式进行整理就可以得到传统的估算PWV的实质计算公式：其中，n为整个大气层的层数。从计算过程可知，传统的方法仅考虑了大气压强，并未考虑比湿包含的水汽信息，而水汽的时空变化比较剧烈，也没有考虑大气压强与干大气压之间的指数分布关系，所以采用一阶的线性变换积分估算的PWV存在一定的误差。为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种大气层可降水量预估方法的实施例一，包括：步骤101、获取从地表向上垂直空间的不同高度层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气层可降水量预估方法，其特征在于，包括：/n获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；/n通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压；/n将地表向上所有高度层的所述积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。/n

【技术特征摘要】
20191227 CN 201911383174X1.一种大气层可降水量预估方法，其特征在于，包括：
获取从地表向上垂直空间的不同高度层的大气压强和大气水汽压；
通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压；
将地表向上所有高度层的所述积分可降水量累加，得到整个大气层的预估可降水量。


2.根据权利要求1所述的大气层可降水量预估方法，其特征在于，所述预置积分公式为：



其中，PWV12表示相邻两个高度层之间的所述积分可降水量，P1、P2为相邻两个高度层对应的大气压强，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，为所述预置地表干大气压，g为重力加速度，γ1,2为相邻两个高度层的大气混合比指数。


3.根据权利要求1所述的大气层可降水量预估方法，其特征在于，所述通过根据所述大气压强和所述大气水汽压配置的预置积分公式计算相邻两个高度层之间的积分可降水量，所述预置积分公式包括所述大气压强和预置地表干大气压，包括：
获取从地表向上垂直空间的干大气压和所述大气压强之间的分布信息，建立相应的比例关系；
构建所述大气压强、所述大气水汽压和所述干大气压之间的关联关系；
根据所述比例关系和所述关联关系将预置初始积分公式变换为所述预置积分公式，所述预置初始积分公式为：



其中，e为所述大气水汽压；
通过所述预置积分公式计算相邻两个高度层之间的所述积分可降水量。


4.根据权利要求3所述的大气层可降水量预估方法，其特征在于，所述比例关系为：



其中，Pd为预置干大气压，为所述预置地表干大气压，P为所述大气压强，P0为预置地表大气压强，γ为大气混合比指数。


5.根据权利要求3所述的大气层可降水量预估方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海林，周恩泽，鄂盛龙，田翔，黄勇，江俊飞，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44