本發(fā)明涉及水文技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種流域洪水實(shí)時預(yù)報方法及預(yù)報裝置。

背景技術(shù)：

目前，降雨數(shù)據(jù)的獲取主要依賴于地面雨量站的觀測、雷達(dá)的觀測降雨以及衛(wèi)星的觀測降雨，是水文模型最重要的驅(qū)動數(shù)據(jù)之一，降雨數(shù)據(jù)的時間序列長短及數(shù)據(jù)的精確性對于水文模型的模擬結(jié)果影響顯著。然而，對于水文學(xué)家來說，要在缺少降雨數(shù)據(jù)或是降雨數(shù)據(jù)時間序列很短的區(qū)域進(jìn)行水文循環(huán)的模擬十分困難，尤其是發(fā)生在偏遠(yuǎn)的地區(qū)或是地形復(fù)雜的山區(qū)，這些地區(qū)往往缺乏地面雨量站或是對于站點(diǎn)的維護(hù)不易，導(dǎo)致缺乏降雨數(shù)據(jù)或是數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種流域洪水實(shí)時預(yù)報方法，該方法可以有效地保證洪水預(yù)報的可靠性，簡單便捷。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種流域洪水實(shí)時預(yù)報方法，包括以下步驟：接收多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域全球降雨觀測計劃GPM衛(wèi)星信號；對所述多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域GPM衛(wèi)星信號進(jìn)行整合，以對所述目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)；通過所述多個關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站發(fā)送的降雨數(shù)據(jù)對所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；將校正后的所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)作為預(yù)設(shè)的水文模型的輸入數(shù)據(jù)，以通過所述預(yù)設(shè)的水文模型進(jìn)行實(shí)時洪水預(yù)報。

本發(fā)明實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法，通過區(qū)域的協(xié)作，在關(guān)注區(qū)域內(nèi)接受GPM衛(wèi)星信號，進(jìn)而反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)，并利用區(qū)域內(nèi)地面遙測雨量站的實(shí)時降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，提高了GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的精確度，縮短獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間，進(jìn)而將GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)時洪水預(yù)報系統(tǒng)，有效地保證洪水預(yù)報的可靠性。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，通過反演算法反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。

可選地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站為多個。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置，包括：接收模塊，用于接收多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的GPM衛(wèi)星信號；整合模塊，用于對所述多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域GPM衛(wèi)星信號進(jìn)行整合，以對所述目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)；校正模塊，用于通過所述多個關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站發(fā)送的降雨數(shù)據(jù)對所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；預(yù)報模塊，用于將校正后的所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)作為預(yù)設(shè)的水文模型的輸入數(shù)據(jù)，以通過所述預(yù)設(shè)的水文模型進(jìn)行實(shí)時洪水預(yù)報。

本發(fā)明實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置，通過區(qū)域的協(xié)作，在關(guān)注區(qū)域內(nèi)接受GPM衛(wèi)星信號，進(jìn)而反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)，并利用區(qū)域內(nèi)地面遙測雨量站的實(shí)時降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，提高了GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的精確度，縮短獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間，進(jìn)而將GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)時洪水預(yù)報系統(tǒng)，有效地保證洪水預(yù)報的可靠性。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述整合模塊進(jìn)一步用于通過反演算法反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到所述GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。

可選地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站為多個。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法的流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一個具體實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法的流程圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法及預(yù)報裝置，首先將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法。

圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法的流程圖。

如圖1所示，該流域洪水實(shí)時預(yù)報方法包括以下步驟：

在步驟S101中，接收多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域全球降雨觀測計劃GPM衛(wèi)星信號。

其中，衛(wèi)星觀測降雨數(shù)據(jù)具有觀測范圍大，且不受地形限制的優(yōu)勢。1960年，第一個氣象觀測衛(wèi)星(TIROS1)成功發(fā)射升空，對于衛(wèi)星反演降水?dāng)?shù)據(jù)帶來可能性。早期衛(wèi)星反演降雨數(shù)據(jù)主要依賴于被動遙感觀測，1970年，熱帶降雨衛(wèi)星(Tropical Rainfall Measurement Mission，TRMM)第一次搭載了星載降雨觀測雷達(dá)發(fā)射升空，為全球降雨監(jiān)測立下新的里程碑。TRMM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品與地面雨量站數(shù)據(jù)具有一定的關(guān)聯(lián)性，且在時間尺度上隨著日、月、年時間尺度的增加，TRMM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品的精度也逐步提高。TRMM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品在許多地區(qū)獲得了較好的驗證，其降雨數(shù)據(jù)質(zhì)量也獲得了較多的認(rèn)可。

進(jìn)一步地，全球降雨觀測計劃(Global Precipitation Measurement，簡稱GPM)的啟動使得全球衛(wèi)星觀測降雨更往前推進(jìn)了一步，GPM更高的時間分辨率和空間分辨率(時間分辨率為0.5小時，空間分辨率為0.1°)以及更加準(zhǔn)確的觀測精度，使得GPM在水文、氣象、災(zāi)害、農(nóng)業(yè)等各項領(lǐng)域中的應(yīng)用更具潛力。GPM IMERG衛(wèi)星降雨產(chǎn)品依據(jù)其利用地面校對數(shù)據(jù)的不同，以及降雨數(shù)據(jù)發(fā)布時間滯后的差異細(xì)分為三種子產(chǎn)品，分別為IMERG Early Run、IMERG Late Run以及IMERG Final Run，其中IMERG Early Run的地面校對過程利用歷史氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，降雨數(shù)據(jù)獲取的滯后時間為6小時；IMERG Late Run及IMERG Final Run則利用實(shí)時的地面降雨觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，降雨數(shù)據(jù)獲取的滯后時間分別為18小時及4個月。如表1所示，表1為GPM IMERG產(chǎn)品列表。

表1

也就是說，如圖2所示，針對GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品觀測范圍大且不受地面站點(diǎn)的布設(shè)限制，但GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品由于降雨數(shù)據(jù)的反演及地面校對過程需要時間，衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的獲得具有一定的滯后時間，在本發(fā)明的實(shí)施例中，首先在關(guān)注區(qū)域接收GPM衛(wèi)星信號，縮短獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間。

在步驟S102中，對多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域GPM衛(wèi)星信號進(jìn)行整合，以對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。

可以理解的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，進(jìn)一步通過不同區(qū)域的協(xié)作整合衛(wèi)星信號。

需要說的明的是，反演方法可以有很多種，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可以通過反演算法如GPMIMERG算法反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。

需要說明的是，上述的關(guān)注區(qū)域為與目標(biāo)區(qū)域相關(guān)的區(qū)域，例如相鄰區(qū)域，如目標(biāo)區(qū)域為北京，則關(guān)注區(qū)域可以為河北，也就是說，單一目標(biāo)區(qū)域接收衛(wèi)星信號，但是這個關(guān)注區(qū)域可能有很多個，通過多個不同區(qū)域間的協(xié)作，如資料共享，加快反演的速率。

在步驟S103中，通過多個關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站發(fā)送的降雨數(shù)據(jù)對GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。

可選地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站為多個，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)的精確度。

即言，在本發(fā)明的實(shí)施例中，進(jìn)一步利用關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站降雨數(shù)據(jù)對于GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，提高GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的精確度。

在步驟S104中，將校正后的GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)作為預(yù)設(shè)的水文模型的輸入數(shù)據(jù)，以通過預(yù)設(shè)的水文模型進(jìn)行實(shí)時洪水預(yù)報。另外，預(yù)設(shè)的水文模型可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，在此不作具體贅述。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用校正后的GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)作為水文模型的輸入數(shù)據(jù)，通過水文模型進(jìn)行實(shí)時洪水預(yù)報，實(shí)現(xiàn)將GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)時洪水預(yù)報系統(tǒng)的目的。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報方法，通過區(qū)域的協(xié)作，在關(guān)注區(qū)域內(nèi)接受GPM衛(wèi)星信號，進(jìn)而反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)，并利用區(qū)域內(nèi)地面遙測雨量站的實(shí)時降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，提高了GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的精確度，縮短獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間，進(jìn)而將GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)時洪水預(yù)報系統(tǒng)，有效地保證洪水預(yù)報的可靠性。

其次參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置。

圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖3所示，該流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置10包括：接收模塊100、整合模塊200、校正模塊300和預(yù)報模塊400。

其中，接收模塊100用于接收多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域全球降雨觀測計劃GPM衛(wèi)星信號。整合模塊200用于對多個關(guān)注區(qū)域發(fā)送的區(qū)域GPM衛(wèi)星信號進(jìn)行整合，以對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。校正模塊300用于通過多個關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站發(fā)送的降雨數(shù)據(jù)對GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。預(yù)報模塊400用于將校正后的GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)作為預(yù)設(shè)的水文模型的輸入數(shù)據(jù)，以通過預(yù)設(shè)的水文模型進(jìn)行實(shí)時洪水預(yù)報。本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)報裝置10不但可以提高GPM衛(wèi)星降雨的精確度，而且縮短了獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間，有效地保證洪水預(yù)報的可靠性。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，整合模塊200進(jìn)一步用于通過反演算法反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)得到GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)。

可選地，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，關(guān)注區(qū)域的遙測雨量站為多個。

需要說明的是，前述對流域洪水實(shí)時預(yù)報方法實(shí)施例的解釋說明也適用于該實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置，此處不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流域洪水實(shí)時預(yù)報裝置，通過區(qū)域的協(xié)作，在關(guān)注區(qū)域內(nèi)接受GPM衛(wèi)星信號，進(jìn)而反演衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)，并利用區(qū)域內(nèi)地面遙測雨量站的實(shí)時降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，提高了GPM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的精確度，縮短獲得衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)的滯后時間，進(jìn)而將GPM衛(wèi)星降雨產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)時洪水預(yù)報系統(tǒng)，有效地保證洪水預(yù)報的可靠性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的多個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。