一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法及装置与流程

本发明涉及降雨量统计领域，尤其涉及一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法及装置。

背景技术：

1、降雨作为一种重要的气候现象影响着社会生产生活的方方面面，降雨量作为降雨程度的一种度量方式，按时间上可以分为年降雨量，季度降雨量，月降雨量，日降雨量，小时降雨量等。对于降雨量的分析不仅不仅有效帮助到农业生产，还可以提前预警可能发生的洪涝灾害，进而最大程度保障人民的生命财产安全。

2、综上降雨量对农业生产，水利水电，防洪防涝等领域有重要指导作用。

3、现在一般的降雨量统计图表的呈现往往都是宏观层面上的展示，对于更细粒度的特定区域则无法获取其对应的降雨量图表，并且，由于目前的图表是整体的如整个中国，整个省份的降雨图，这样的图表存取灵活度不高，对特定区域进行分析时也不够高效直观。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法及装置，将超大区域的降雨气象图进行网格划分，并使用更加高性能的存储方式进行储存，目的是希望可以有效提高后续的叠加分析计算的效率，得到的计算结果能够对降雨量是否处于正常水平提供重要参考作用，对洪涝灾害预防以及农业生产具有指导意义。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本发明提供了一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)使用矩形边界在卫星地图上框出需要计算的省级地区；

4、(2)对步骤(1)划分出的矩形区域进行栅格化划分，得到需要计算省级地区的高精度网格，并赋予每个网格一个唯一编号；

5、(3)对每个网格是否属于需要计算区域范围内进行标定；

6、(4)基于需要计算省级地区当地的水文局的监测的降雨量数据，通过插值算法得到高精度网格中标定后的每个网格的降雨量；

7、(5)基于网格编号以及对应网格的降雨量，构建数据库以图片形式进行存储，并将数据库中的图片数据项索引和网格编号关联；

8、(6)针对当地的降雨周期，对对应网格的降雨量进行时间上的叠加计算，得到降雨周期的总降雨量。

9、进一步地，步骤(1)中，基于需要计算的省级地区的经纬度，用该省级地区的最大外接矩形边界进行区域覆盖。

10、进一步地，步骤(2)中，赋予每个网格唯一编号的具体过程为：以不高于0.01°的经纬度对矩形区域进行栅格化划分，每一个网格都具备唯一的一个编号，编号规则以网格左下角的经纬度值为参数，按照经度*10000+维度*100的公式进行计算，计算结果为该网格的编号。

11、进一步地，步骤(3)中，设置一个标记数组，将需要计算的省级地区的境外地区标记为false，境内地区标记为true，后续进行叠加计算时，首先判断该位置的经纬度是否在境外，在境外就不做处理，在境内就进行计算分析。

12、进一步地，步骤(4)中，对于水文局的监测的降雨量数据的缺失部分数据，采用反距离加权插值算法估计得到。

13、进一步地，步骤(5)中，数据库存储降雨量数据包括文件存储、行式存储、列式存储和行列混合式存储。

14、进一步地，所述行列混合式存储具体为：对于标定后的网格，以2*2或3*3局部网格聚合成一条数据进行存储。

15、进一步地，步骤(6)中，得到降雨周期的总降雨量之后，能够对任意需求的区域进行定位得到该区域的降雨量，具体如下：

16、1)首先根据自定义区域框出其外接矩形边界；

17、2)然后使用阴影绘制工具在矩形区域内将目标区域以外的网格区域绘制为阴影，得到阴影矩形框；

18、3)将所获得的阴影矩形框与步骤(5)中存储的图片数据对应区域进行叠加，直接生成对应的标记矩阵，其中阴影部分标记为-1；

19、4)使用反距离加权插值算法计算每个网格的雨量数值。

20、第二方面，本发明还提供了一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法的步骤。

21、第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法的步骤。

22、本发明的有益效果：本发明采用更细粒度的划分标准，不仅能够在宏观上呈现超大区域的降雨量统计图表，而且可以呈现任意特定微观区域的指定降雨周期的降雨量统计图，灵活度更高，分析精度也更高。对于特定区域的降雨量历史数据统计存储分析计算得到的结果可以对现今的降雨量是否处于正常水平提供重要参考作用，对洪涝灾害预防以及农业生产具有指导意义。

技术特征：

1.一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(1)中，基于需要计算的省级地区的经纬度，用该省级地区的最大外接矩形边界进行区域覆盖。

3.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(2)中，赋予每个网格唯一编号的具体过程为：以不高于0.01°的经纬度对矩形区域进行栅格化划分，每一个网格都具备唯一的一个编号，编号规则以网格左下角的经纬度值为参数，按照经度*10000+维度*100的公式进行计算，计算结果为该网格的编号。

4.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(3)中，设置一个标记数组，将需要计算的省级地区的境外地区标记为false，境内地区标记为true，后续进行叠加计算时，首先判断该位置的经纬度是否在境外，在境外就不做处理，在境内就进行计算分析。

5.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(4)中，对于水文局的监测的降雨量数据的缺失部分数据，采用反距离加权插值算法估计得到。

6.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(5)中，数据库存储降雨量数据包括文件存储、行式存储、列式存储和行列混合式存储。

7.根据权利要求6所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，所述行列混合式存储具体为：对于标定后的网格，以2*2或3*3局部网格聚合成一条数据进行存储。

8.根据权利要求1所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法，其特征在于，步骤(6)中，得到降雨周期的总降雨量之后，能够对任意需求的区域进行定位得到该区域的降雨量，具体如下：

9.一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种高精度网格降雨的存储和叠加分析计算方法及装置，该方法首先使用矩形边界框出需要计算的省级地区，并进行栅格化划分，得到高精度网格，赋予每个网格一个唯一编号，基于当地的水文局的监测的降雨量数据，通过插值算法得到每个网格的降雨量；基于网格编号以及对应网格的降雨量，对网格的降雨量进行时间上的叠加计算，得到降雨周期的总降雨量。本发明采用更细粒度的划分标准，不仅能够在宏观上呈现超大区域的降雨量统计图表，而且可以呈现任意特定微观区域的指定降雨周期的降雨量统计图，灵活度更高，分析精度也更高，对于降雨量是否处于正常水平提供重要参考作用，对洪涝灾害预防以及农业生产具有指导意义。

技术研发人员：邱超,裘英杰,陈廷轩,王淑英,张子健,田玺泽,刘福瑶,许波刘,王浩,陈金浩,陈奇
受保护的技术使用者：浙江省水文管理中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12