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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及降水报警,具体而言,涉及多源融合资料短时强降水区域协同预警算法。
技术介绍
1、在城市化进程加快的背景下,全球大部分地区短时强降水事件的发生频次和强度均呈显著上升的趋势。短时强降水的监测和预报预警一直是气象科研和业务工作中的重点和难点。短时强降水是短时间内降水量级达到或超过一定阈值的天气现象,具有尺度小、突发性强、生命史短、预测难度大等特征,短时间内还可能引起城市内涝、泥石流、山体滑坡等严重次生灾害。
2、在现有技术中,对短时强降水预报性能较差,且预报员主观分析能力不足,同时预报员又局限于雷达组合反射率产品,对潜势分析和发展趋势判断不足,导致每次短时强降水已经影响到本区域后才响应于对应的报警装置,这就容易出现城市内涝、交通中断、农田淹没等灾难事件,影响居民的正常生活。
技术实现思路
1、鉴于此,本专利技术提出了多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,旨在解决当前技术中无法对短时强降水进行提前分析,无法基于分析结果响应于短时强降水报警装置的问题。
2、本专利技术提出了一种多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,包括:
3、获取目标短时强降水区域中预先部署的降水测量点,并获取预设时间段内对应的历史降水测量行为,其中,所述历史降水测量行为包括历史降水量和对应的历史降水时间;
4、计算所有历史降水量的历史平均降水量和历史平均降水时间,根据所述历史平均降水量对所有的历史降水量进行集合划分,并根据划分结果和所述历史平均降水时间计算所
5、基于所述短时强降水指数确定所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子;
6、获取所述目标短时强降水区域的多个实时物理量特征,并根据所有的实时物理量特征计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值;
7、根据所述短时强降水预测值对所述初始降水报警级别因子进行调节,得到目标降水报警级别因子;
8、基于所述目标降水报警级别因子和目标降水报警级别因子阈值之间的关系,生成短时强降水报警信号,并响应于对应的短时强降水报警装置。
9、进一步地,在根据所述历史平均降水量对所有的历史降水量进行集合划分,并根据划分结果和所述历史平均降水时间计算所述目标短时强降水区域的短时强降水指数时,包括:
10、提取所有大于或等于所述历史平均降水量的历史降水量,并生成第一历史降水量集合;
11、根据剩余的历史降水量生成第二历史降水量集合;
12、基于所述第一历史降水量集合生成对应的第一历史降水时间集合,基于所述第二历史降水量集合生成对应的第二历史降水时间集合;
13、计算所述第一历史降水量集合中历史降水量的第一平均历史降水量;
14、计算所述第一历史降水时间集合中历史降水时间的第一平均历史降水时间;
15、根据所述第一平均历史降水量和所述第一平均历史降水时间计算所述目标短时强降水区域的短时强降水指数。
16、进一步地,根据下式计算所述目标短时强降水区域的短时强降水指数:
17、;
18、其中,a为目标短时强降水区域的短时强降水指数,a1为历史降水量对应的计算系数,a2为历史降水时间对应的计算系数,a1+a2=1,b为历史平均降水量,c1为第一历史降水量集合中历史降水量的数量,c2为第二历史降水量集合中历史降水量的数量,d为第一平均历史降水量,f为历史平均降水时间,e1为第一历史降水时间集合中历史降水时间的数量,e2为第二历史降水时间集合中历史降水时间的数量,g为第一平均历史降水时间。
19、进一步地,在基于所述短时强降水指数确定所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子时,包括:
20、预先设定第一预设短时强降水指数h1,第二预设短时强降水指数h2,且h1<h2;
21、预先设定第一预设初始降水报警级别因子j1,第二预设初始降水报警级别因子j2,第三预设初始降水报警级别因子j3,且j1<j2<j3;
22、根据所述短时强降水指数a与各预设短时强降水指数之间的关系设定所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子:
23、当a<h1时,选定所述第一预设初始降水报警级别因子j1作为所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子;
24、当h1≤a<h2时,选定所述第二预设初始降水报警级别因子j2作为所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子;
25、当h2≤a时,选定所述第三预设初始降水报警级别因子j3作为所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子。
26、进一步地,在获取所述目标短时强降水区域的多个实时物理量特征,并根据所有的实时物理量特征计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值时,包括:
27、根据所有的实时物理量特征构建实时物理量特征序列k,其中,k={k1,k2,k3,...,kn},n为实时物理量特征的数量;
28、对所述实时物理量特征序列k中的实时物理量特征进行评价,并构建评价值序列m,其中,m={m1,m2,m3,...,mp},p为评价值的数量;
29、从所述评价值序列m中提取相同的评价值,并得到多个子评价值序列;
30、统计子评价值序列的第一数量q1;
31、从所有的子评价值序列中分别提取一个评价值,并计算第一评价值和值r1;
32、获取预先设定的预设评价值,剔除所有小于所述预设评价值的子评价值序列,统计剩余的子评价值序列的第二数量q2;
33、从剩余的子评价值序列中分别提取一个评价值,并计算第二评价值和值r2;
34、根据所述第一数量q1、第二数量q2、第一评价值和值r1和第二评价值和值r2计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值。
35、进一步地,根据下式计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值:
36、;
37、其中,s为目标短时强降水区域的短时强降水预测值,t为预设评价值。
38、进一步地,在根据所述短时强降水预测值对所述初始降水报警级别因子进行调节,得到目标降水报警级别因子时,包括:
39、预先设定第一预设短时强降水预测值u1,第二预设短时强降水预测值u2,且u1<u2;
40、预先设定第一预设调节系数w1,第二预设调节系数w2,第三预设调节系数w3,且0.8<w1<w2<w3<1.2;
41、在将所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子设定为第i预设初始降水报警级别因子ji时,i=1,2,3;
42、根据所述短时强降水预测值s与各预设短时强降水预测值之间的关系对所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子进行调节:
43、当s<u1时,选定所述第一预设调节系数w1对所述第i预设初始降水报警级别因子ji进行调节,得到目标降水报警级别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在根据所述历史平均降水量对所有的历史降水量进行集合划分,并根据划分结果和所述历史平均降水时间计算所述目标短时强降水区域的短时强降水指数时,包括:
3.根据权利要求2所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在基于所述短时强降水指数确定所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子时,包括:
5.根据权利要求4所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在获取所述目标短时强降水区域的多个实时物理量特征,并根据所有的实时物理量特征计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值时,包括:
6.根据权利要求5所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在根据所述短时强降水预测值对所述
8.根据权利要求7所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在基于所述目标降水报警级别因子和目标降水报警级别因子阈值之间的关系,生成短时强降水报警信号时,包括:
9.根据权利要求8所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在响应于对应的短时强降水报警装置之后,还包括:
10.根据权利要求9所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在根据所述目标降水报警级别因子差值Y设定所述目标短时强降水区域的下一报警时间间隔时,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在根据所述历史平均降水量对所有的历史降水量进行集合划分,并根据划分结果和所述历史平均降水时间计算所述目标短时强降水区域的短时强降水指数时,包括:
3.根据权利要求2所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在基于所述短时强降水指数确定所述目标短时强降水区域的初始降水报警级别因子时,包括:
5.根据权利要求4所述的多源融合资料短时强降水区域协同预警算法,其特征在于,在获取所述目标短时强降水区域的多个实时物理量特征,并根据所有的实时物理量特征计算所述目标短时强降水区域的短时强降水预测值时,包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:海云莎,闵颖,李华宏,许迎杰,周明刚,施国峰,李耀孙,
申请(专利权)人:云南省气象台,
类型:发明
国别省市:
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