一种小区域短时暴雨的预警方法和系统与流程

本发明涉及暴雨预警。具体而言，涉及一种小区域短时暴雨的预警方法和系统。

背景技术：

1、通常将24小时降水量为50毫米以上的强降雨称为“暴雨”。按其降水强度大小又分为三个等级，即24小时降水量为50~99.9毫米称暴雨、100~249.9毫米之间为大暴雨、250毫米以上称特大暴雨。

2、又可按照发生和影响范围的大小将暴雨划分为：局地暴雨、区域性暴雨、大范围暴雨、特大范围暴雨。局地暴雨历时仅几个小时或几十个小时左右，一般会影响范围为几十至几千平方千米，造成的危害较轻。但当降雨强度极大时，也可造成严重的人员伤亡和财产损失。例如：街道暴雨导致城市道理或者立交桥积水、地下车库积水，或者在地质灾害高发区域，短时小范围的暴雨可能导致泥石流等自然灾害，可能导致人员伤亡。

3、在暴雨预警技术领域，已经有许多方法可以用来实现暴雨的预警。这些方法通常通过卫星，云图，地面气象雷达等方面来实现暴雨的预测。可以通过这些方法来观测积雨云云团的大小，含水量来起到预报的作用。然而，在现有技术中仍存在一些限制和局限性。例如，已有的暴雨预警在大尺度、宏观性方面可以满足，但在小区域、实时性、针对性方面难以达到很好的效果。鉴于上述现有技术的局限性，目前小区域短时暴雨的预警面临着一些挑战。人们期望在提升实时性时，能通同时保证尽可能精确的对暴雨进行预测，但现有的方法在这方面还未达到理想水平。

4、现有的天气的数值预报系统的预报精度为3km级的中尺度预报，通常无法精确预测小范围暴雨的覆盖范围。

技术实现思路

1、本发明正是基于现有技术的上述需求而提出的，本发明针对现有的暴雨无法准确预测小范围暴雨的覆盖范围的技术问题，提供一种小区域短时暴雨的预警方法和系统。

2、为了解决上述问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

3、一种小区域短时暴雨的预警方法，包括以下步骤：

4、收集待预测区域的历史暴雨事件数据以及历史暴雨事件前后几小时内的中尺度条件下的历史预报数据；

5、获取待预测区域的高程数据，将待预测区域划分为小尺度网格；

6、根据道路将待预测区域进行分区；在小尺度条件下根据历史暴雨覆盖范围信息训练每个分区对应季节的小区域暴雨子模型；

7、根据未来一段时间的数值预报数据，若预报待预测区域有暴雨，则调用对应小区域暴雨子模型，判断分区发生暴雨的概率。

8、可选地，待预测区域包括城市或乡镇；分区为根据道路划分开的小区、园区、建筑群、街道范围和\或其他围合区域。

9、可选地，在小尺度条件下根据历史暴雨覆盖范围信息训练每个分区对应季节的小区域暴雨子模型，包括：收集历史暴雨覆盖范围信息，历史暴雨覆盖范围信息包括地面监测站监测到的暴雨信息以及对应的地理位置、新闻或者网站发布的暴雨信息以及对应的地理位置、公共社交媒体上由用户发布的视频或者照片所示的暴雨信息以及对应的地理位置；剔除重复和异常数据，将剩余数据作为训练集，通过机器学习的方法训练得到每个分区对应季节的小区域暴雨子模型。

10、可选地，暴雨信息包括暴雨发生时刻以及持续时长。

11、可选地，若从公共社交媒体上由用户发布的视频或者照片中提取暴雨信息以及对应的地理位置，则从视频或者照片的文本内容中提取暴雨相关的关键字，并根据照片或者视频的拍摄附属信息判断发生的小区或建筑群、街道范围或者其他围合区域。

12、可选地，暴雨相关的关键字包括暴雨、积水以及水灾相关的关键字。

13、本发明还提供一种小区域短时暴雨的预警系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

14、与现有技术相比，本发明通过数值预报模型的中尺度预报，再调用对应的小尺度区域预报子模型，从而可以实现或者重点农作物或者泥石流高发区域、道路、小区或建筑或者街道范围的在特定季节的短时小区域快速暴雨预报（针对于太阳雨，小区域暴雨等的小范围、短时间的大降雨量的暴雨的快速预报）。可以提前预警农作物暴雨防护，以及道路的积水通行警示等。

技术特征：

1.一种小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，所述待预测区域包括城市或乡镇；所述分区为根据道路划分开的小区、园区、建筑群、街道范围和\或其他围合区域。

3.根据权利要求2所述的小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，所述在小尺度条件下根据历史暴雨覆盖范围信息训练每个分区对应季节的小区域暴雨子模型，包括：

4.根据权利要求3所述的小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，所述暴雨信息包括暴雨发生时刻以及持续时长。

5.根据权利要求3所述的小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，若从公共社交媒体上由用户发布的视频或者照片中提取暴雨信息以及对应的地理位置，则从视频或者照片的文本内容中提取暴雨相关的关键字，并根据所述照片或者视频的拍摄附属信息判断发生的道路、小区或建筑群、街道范围或者其他围合区域。

6.根据权利要求3所述的小区域短时暴雨的预警方法，其特征在于，所述暴雨相关的关键字包括暴雨、积水以及水灾相关的关键字。

7.一种小区域短时暴雨的预警系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种小区域短时暴雨的预警方法和系统，该方法包括：收集待预测区域的历史暴雨事件数据以及历史暴雨事件前后几小时内的中尺度条件下的历史预报数据；获取待预测区域的高程数据，将待预测区域划分为小尺度网格；根据道路将待预测区域进行分区；并在小尺度条件下根据历史暴雨覆盖范围信息训练每个分区对应季节的小区域暴雨子模型；根据未来一段时间的数值预报数据，当预报待预测区域有暴雨时，调用对应小区域暴雨子模型，判断分区发生暴雨的概率。本发明可以实现重点农作物或者泥石流高发区域、道路、小区或建筑或者街道范围的在特定季节的短时小区域快速暴雨预报。

技术研发人员：王伟,孙悦丽,张萌,常鹏慧,郭东宸,田启明,邹克旭
受保护的技术使用者：北京英视睿达科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15