基于气候区的台站降水观测误差修订方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于气候区的台站降水观测误差修订方法及系统，所述方法包括：获取预设时段内预设区域内台站的气温数据、降水事件类型、干燥度数据和降水观测值；将所述预设区域划分为多个待分析气候区；根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述各待分析气候区的气温阈值；根据所述气温阈值、所述各待分析气候区内的台站的气温数据和所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。本发明专利技术将待分析区域按照气候区划分后，再根据气候区的不同特点，计算不同的气温阈值计入降水观测误差的订正算法中提高了待分析区域的降水观测误差的准确率。

Correction method and system for station precipitation observation error based on climatic zone

The present invention provides a system and station precipitation observation error revision methods based on climate zone, the method comprises: acquiring preset time temperature data, preset area stations precipitation event type, aridity and precipitation observations; the default region is divided into multiple to be analyzed according to the climate zone; the temperature data and precipitation event types, by default the temperature threshold algorithm to determine the threshold temperature, to analysis the climate zone; according to the precipitation data of the temperature, the temperature threshold of all the stations in the area of climate analysis and the analysis of climate in the region to be station value through error correction the observed climate precipitation algorithm preset, correction to be analyzed to determine the precipitation climate region of the value. The invention will be in accordance with the analysis of regional climate zones, according to the different characteristics of climate, temperature threshold of different correction algorithm in rainfall observation error to improve the accuracy of precipitation observation error analysis to area.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水文、气象数据分析领域，特别是涉及基于气候区的台站降水观测误差修订方法及系统。
技术介绍
降水资料是目前全球水热循环以及气候变化研究最主要的气候资料之一，降水资料的准确与否不仅直接影响流域尺度的水文过程研究，而且对于区域乃至全球尺度的气候和水文研究至关重要。然而，目前所用的降水资料主要是由各种标准的雨量计直接观测得到，一方面由于雨量计对风场的改变引起的动力损失、雨量计的湿润和蒸发损失，无法对微量降水进行准确观测等各种因素的存在，使得观测的降水量值远小于实际降水量，降水观测资料存在系统观测误差，包括动力损失、湿润损失、蒸发损失以及微量降水等各种损失计算在内后，来自雨量计的降水观测资料依然存在很大的系统误差。
技术实现思路
基于此，有必要针对雨量计的降水观测误差问题，提供一种基于气候区的台站降水观测误差修订方法及系统。本专利技术提供一种基于气候区的台站降水观测误差修订方法，包括：获取预设时段内预设区域内台站的气温数据、降水事件类型、干燥度数据和降水观测值；根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区；根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述多个待分析气候区中各待分析气候区的气温阈值；根据所述气温阈值、所述各待分析气候区内的台站的气温数据和所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。在其中一个实施例中，所述根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区，包括：根据气候区划分标准和所述预设区域的气温数据、计算所得的干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域依次划分温度带、所述温度带内的干湿区和所述干湿区内的气候区；根据所述干湿区内的气候区，将所述预设区域划分为多个待分析气候区。在其中一个实施例中，所述根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述各待分析气候区的气温阈值，包括：所述降水事件类型包括降雨事件、雨夹雪事件和降雪事件；所述根据所述气温数据和降水事件类型，确定所述各待分析气候区的气温阈值，包括：计算所述待分析气候区的所有雨夹雪事件和所有降雪事件之和占全部所述降水事件的比例，获取第一比例值；将所述第一比例值和预设的第一阈值进行比较，若所述第一比例值小于所述预设的第一阈值，则所述待分析气候区无气温阈值，所述待分析气候区只有降雨事件；若所述第一比例值不小于所述预设的第一阈值，则所述待分析气候区有气温阈值。在其中一个实施例中，所述方法还包括：若所述第一比例值不小于所述预设的第一阈值，计算所述待分析气候区的所有雨夹雪事件之和占全部所述降水事件的比例，获取第二比例值；将所述第二比例值和预设的第二阈值进行比较，若所述第二比例值小于第二阈值，则确定所述待分析气候区的气温阈值为单临界气温阈值，所述单临界气温阈值为降雨事件和降雪事件的临界气温值；若所述第二比例值大于等于第二阈值，则确定所述待分析气候区的气温阈值为双临界气温阈值，所述双临界气温阈值包括第一临界气温阈值和第二临界气温阈值，其中所述第一临界气温阈值为降雨事件和雨夹雪事件的临界气温值，所述第二临界气温阈值为雨夹雪事件和降雪事件的临界气温值。在其中一个实施例中，所述确定所述待分析气候区的气温阈值为单临界气温阈值，包括：获取所有雨夹雪事件的气温值；计算所述所有雨夹雪事件的气温值的算术平均值，并将所述算术平均值确定为所有雨夹雪事件的平均气温值；将所述所有雨夹雪事件的平均气温值确定为所述待分析气候区的所述单临界气温阈值。在其中一个实施例中，所述确定所述待分析气候区的气温阈值为双临界气温阈值，包括：以降雨事件过渡至雨夹雪事件再过渡至降雪事件为时间轴，在所述降水事件中确定所有雨夹雪事件中的第一分位次的雨夹雪事件和第二分位次的雨夹雪事件；将所述第一分位次雨夹雪事件的气温值确定为所述待分析气候区第一临界气温阈值，将所述第二分位次雨夹雪事件的气温值确定为所述待分析气候区第二临界气温阈值。在其中一个实施例中，所述根据所述气温阈值、所述待分析气候区内的台站的气温数据和所述待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值，包括：根据所述各待分析气候区的气温阈值和所述气温数据，确定所述待分析气候区的降雪事件占所述全部所述降水事件的比例，获取所述各待分析气候区的降雪事件比例值；根据所述各待分析气候区的降雪事件比例值和预设的第一风速，通过预设的雨量计捕捉算法，计算所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率；根据所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率，所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。在其中一个实施例中，所述根据所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率，所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值，包括：获取所述各待分析气候区内的台站的湿润损失、蒸发损失和微量降水损失；根据所述湿润损失、所述蒸发损失、所述微量降水损失、所述各待分析气候区内的台站的降水捕捉率和所述待分析气候区内的台站的降水观测值，确定所述各待分析气候区的订正降水值。在其中一个实施例提供的基于气候区的台站降水观测误差修订方法中，将待分析区域按照气候区划分为不同的待分析气候区后，按照不同的气候区分别计算各待分析气候区的气温阈值，再将各待分析气候区的气温阈值计入降水观测误差的订正算法中，计算各待分析气候区的订正降水值。将待分析区域按照气候区划分后，再根据气候区的不同特点，计算不同的气温阈值计入降水观测误差的订正算法中，能够避免现有的降水观测误差的订正算法中，将不同的气候区的气温阈值都进行统一的平均计算引起的系统误差，提高了单个雨量计的降水观测误差的准确率，提高了待分析区域的降水观测误差的准确率，也进一步的提高了整个区域的降水观测误差的订正算法的准确率。在其中一个实施例中，根据不同气候区的降水事件的特点，首先区分是否有气温阈值，在有气温阈值的情况下，进一步的区分单临界气温阈值和双临界气温阈值，确定出的各待分析气候区的气温阈值更加符合实际，也使得基于不同待分析气候区的气温阈值计算的订正降水值的结果更加准确。在其中一个实施例中，降水观测误差订正算法中所使用的降水事件捕捉率，是根据不同气候区计算得出的气温阈值所确定的不同的降水事件捕捉率，使得降水观测误差订正算法计算得出的订正降水值，系统误差小，结果更加准确。本专利技术还提供一种基于气候区的台站降水观测误差修订系统，包括：数据获取模块，用于获取预设时段内预设区域内台站的气温数据、降水事件类型、干燥度数据和降水观测值；待分析气候区划分模块，用于根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区；气温阈值确定模块，用于根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述多个待分析气候区中各待分析气候区的气温阈值；降水修订值确定模块，用于根据所述气温阈值、所述各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设时段内预设区域内台站的气温数据、降水事件类型、干燥度数据和降水观测值；根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区；根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述多个待分析气候区中各待分析气候区的气温阈值；根据所述气温阈值、所述各待分析气候区内的台站的气温数据和所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。

【技术特征摘要】
1.一种基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设时段内预设区域内台站的气温数据、降水事件类型、干燥度数据和降水观测值；根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区；根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述多个待分析气候区中各待分析气候区的气温阈值；根据所述气温阈值、所述各待分析气候区内的台站的气温数据和所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。2.根据权利要求1所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述根据气候区划分标准，以及所述预设区域内台站的气温数据、干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域划分为多个待分析气候区，包括：根据气候区划分标准和所述预设区域的气温数据、计算所得的干燥度数据和降水观测值，将所述预设区域依次划分温度带、所述温度带内的干湿区和所述干湿区内的气候区；根据所述干湿区内的气候区，将所述预设区域划分为多个待分析气候区。3.根据权利要求1所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述根据所述气温数据和降水事件类型，通过预设的气温阈值算法，确定所述各待分析气候区的气温阈值，包括：所述降水事件类型包括降雨事件、雨夹雪事件和降雪事件；所述根据所述气温数据和降水事件类型，确定所述各待分析气候区的气温阈值，包括：计算所述待分析气候区的所有雨夹雪事件和所有降雪事件之和占全部所述降水事件的比例，获取第一比例值；将所述第一比例值和预设的第一阈值进行比较，若所述第一比例值小于所述预设的第一阈值，则所述待分析气候区无气温阈值，所述待分析气候区只有降雨事件；若所述第一比例值不小于所述预设的第一阈值，则所述待分析气候区有气温阈值。4.根据权利要求3所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述第一比例值不小于所述预设的第一阈值，计算所述待分析气候区的所有雨夹雪事件之和占全部所述降水事件的比例，获取第二比例值；将所述第二比例值和预设的第二阈值进行比较，若所述第二比例值小于第二阈值，则确定所述待分析气候区的气温阈值为单临界气温阈值，所述单临界气温阈值为降雨事件和降雪事件的临界气温值；若所述第二比例值大于或等于第二阈值，则确定所述待分析气候区的气温阈值为双临界气温阈值，所述双临界气温阈值包括第一临界气温阈值和第二临界气温阈值，其中所述第一临界气温阈值为降雨事件和雨夹雪事件的临界气温值，所述第二临界气温阈值为雨夹雪事件和降雪事件的临界气温值。5.根据权利要求4所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述确定所述待分析气候区的气温阈值为单临界气温阈值，包括：获取所有雨夹雪事件的气温值；计算所述所有雨夹雪事件的气温值的算术平均值，并将所述算术平均值确定为所有雨夹雪事件的平均气温值；将所述所有雨夹雪事件的平均气温值确定为所述待分析气候区的所述单临界气温阈值。6.根据权利要求4所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述确定所述待分析气候区的气温阈值为双临界气温阈值，包括：以降雨事件过渡至雨夹雪事件再过渡至降雪事件为时间轴，在所述降水事件中确定所有雨夹雪事件中的第一分位次的雨夹雪事件和第二分位次的雨夹雪事件；将所述第一分位次雨夹雪事件的气温值确定为所述待分析气候区第一临界气温阈值，将所述第二分位次雨夹雪事件的气温值确定为所述待分析气候区第二临界气温阈值。7.根据权利要求1所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述根据所述气温阈值、所述待分析气候区内的台站的气温数据和所述待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值，包括：根据所述各待分析气候区的气温阈值和所述气温数据，确定所述待分析气候区的降雪事件占所述全部所述降水事件的比例，获取所述各待分析气候区的降雪事件比例值；根据所述各待分析气候区的降雪事件比例值和预设的第一风速，通过预设的雨量计捕捉算法，计算所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率；根据所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率，所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值。8.根据权利要求7所述的基于气候区的台站降水观测误差修订方法，其特征在于，所述根据所述各待分析气候区内的台站的降水事件捕捉率，所述各待分析气候区内的台站的降水观测值，通过预设的气候区降水观测误差订正算法，确定所述各待分析气候区的订正降水值，包括：获取所述各待分析气候区内的台站的湿润损失、蒸发损失和微量降水损失；根据所述湿润损失、所述蒸发损失、所述微量降水损失、所述各待分析气候区内的台...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖钊，韩忠颖，洪阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11