一种基于双平滑法的稀疏区域降水估算融合方法

摘要

本发明公开了一种基于双平滑法的稀疏区域降水估算融合方法，基于数据同化思想，将雨量计观测降水点数据与TMPA栅格降水数据融合在一起形成一组离散点，最终将两种融合的数据集转变为一种改进后的新数据集；同时，本发明采用平滑处理来纠正TMPA融合前的不连续性。双平滑方法在降水值和空间分布上更加合理有效，并且在雨量计分布稀疏地区平均偏差和均方根误差随着时间变化较小，估算强降水更为准确，同时降水场可视化结果也更加平滑。本发明方法尤其适用于西部地区自动气象站空间分布稀疏的地区。

主权项

一种基于双平滑法的稀疏区域降水估算融合方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)利用TMPA的移动平均线在卫星影像上产生一个平滑场，该平滑场内包含的TMPA栅格总数为n，TMPA栅格的边长为L，第i个TMPA栅格记为S_i；移动窗口分辨率与TMPA栅格分辨率完全相同，移动窗口的边长为2L，将移动窗口划分为四个方形区域，分别记为P₁、P₂、P₃、P₄，第j个方向区域记为P_j；移动窗口沿移动平均线移动，S_i与P_j的相交区域记为A_ij；以T(S_i)表示S_i处的TRMM 3B43降水估计，则S_i处的平滑TMPA降水估算T^*(S_i)为：$T^{*}\left(S_i\right)=\underset{j=1}{\overset{4}{\Sigma }}{w}_{ij}T\left(S_i\right)---\left(1\right)$$w_{ij}=A_{ij}/\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_{tj}---\left(2\right)$将S_i处的平滑TMPA降水估算T^*(S_i)称为背景场X_B(S_i)；(2)根据背景场X_B(S_i)和基于雨量计得到的实测场X_O(S_i)，计算残差场D(S_i)：D(S_i)＝X_B(S_i)‑X_O(S_i)   (3)(3)利用双平滑技术对残差场D(S_i)进行空间插值加权平均，获得背景误差场(4)根据背景场X_B(S_i)和背景误差场获得估算场X_M(S_i)：$X_M\left(S_i\right)=X_B\left(S_i\right)-{\hat{\mu }}_B^D\left(S_i\right)---\left(4\right)$估算场X_M(S_i)即为融合结果。