一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种降雨量的估测系统，具体为一种利用卫星云图对高原地区降水量 的估测和反演的方法。
【背景技术】
[0002] 降水是最重要的气象要素之一，它不仅在天气研究、大气环流和气候演变中占有 重要地位，也是农业和水文预报中的重要因子，持续性的强降水可引起山洪爆发和大范围 内涝，严重地威胁着人民的的生命、财产安全。
[0003] 现有的估测降水量的方法大多是使用雨量计和天气雷达，但其分布不均匀，总是 引起在所有时空尺度天气预报数据同化的偏差，这是个很难以解决的问题，所以需要创新 一种更好的方法用来估测降水量。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方 法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法，包括用于收集存储卫星 云图资料和降雨数据的数据存储模块、与数据存储模块连接的用于收集监测的气候背景等 环境数据的环境监测模块、与环境监测模块连接的用于根据卫星云图资料、降雨数据和环 境数据进行分析统计的数据处理模块、与数据处理模块连接的用于对历史上的降雨情况和 现在的卫星云图资料进行综合整理对比的数据综合处理模块和与数据综合处理模块连接 的用于对降雨情况进行预报的数据预报模块，还包括一种反演的方法：（1)应用选取的案 例读取通道数据中的灰度值对照各通道的定标表查算出各通道的值，（2)根据海拔订正表 得到订正后的TBB值，（3)计算4种类型的预报因子（IR1，IR3, TBB变温，TBB空间梯度， IR2-IR4通道差值)，（4)将预报因子和降水的格点资料带入多元回归程序计算各个格点上 的回归系数保存，结合相关性分析做分析。
[0006] 作为本发明更进一步的技术方案，数据存储模块包括：历史降雨存储单元、历史云 图存储单元、实时云图存储单元。
[0007] 作为本发明更进一步的技术方案，环境监测模块包括：历史环境监测单元、实时环 境监测单元。
[0008] 作为本发明更进一步的技术方案，历史降雨存储单元和历史云图存储单元均与历 史环境监测单元连接，实时云图存储单元与实时环境监测单元连接。
[0009] 作为本发明更进一步的技术方案，数据处理模块包括：气候背景分析单元、相似历 史云图统计单元、降雨演变趋势分析单元。
[0010] 作为本发明更进一步的技术方案，根据历史资料得到TBB值与降水的关系。
[0011] 作为本发明更进一步的技术方案，当降水云系发展旺 盛时，往往伸展到很高的高度，云顶出现云砧向一侧倾斜，因此云 顶亮温的水平梯度也是一个衡量云系发展变化的有价值的指标
[0012] 作为本发明更进一步的技术方案，由于高原系统变化很快，根据云顶温度的变温 值能够提前判断云系在短时间内发展的趋势，从而判断天气系统是出于发展期还是消亡期 ΤββΛ? = TBBt -
[0013] 本发明通过其数据存储模块收集存储卫星云图资料和降水数据，将其发送到环境 监测模块，通过环境监测模块收集监测的气候背景等环境数据，将其发送到数据处理模块， 数据处理模块对卫星云图资料、降雨数据和环境数据进行分析统计，然后将其发送到数据 综合处理模块，数据综合处理模块根据对历史上的卫星云图资料、降雨数据、环境数据和现 在发生的卫星云图资料、环境数据进行综合对比，再将其发送到数据预报模块，数据预报模 块对降雨情况进行预测播报，而且通过反演的方法能够根据降水量估测出卫星云图，应用 选取的案例读取通道数据中的灰度值对照各通道的定标表查算出各通道的值，然后根据海 拔订正表得到订正后的TBB值，再计算4种类型的预报因子（IR1，IR3, TBB变温，TBB空间 梯度，IR2-IR4通道差值)，最后将预报因子和降水的格点资料带入多元回归程序计算各个 格点上的回归系数保存，结合相关性分析做分析。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法的结构 框图； 图2为反演方法的结构框图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0016] 请参阅图1-2, 一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法，包括用 于收集存储卫星云图资料和降雨数据的数据存储模块，数据存储模块包括： 历史降雨存储单元，可对历史上的降雨的数据资料进行收集； 历史云图存储单元，可对历史上的卫星云图资料进行收集； 实时云图存储单元，可对正在发生的卫星云图资料进行收集； 环境监测模块，其与数据存储模块相连，用于收集监测的气候背景等环境数据，而环境 监测模块具体包括： 历史环境监测单元，其分别与历史降雨存储单元和历史云图存储单元连接，用于收集 对于历史上的降雨情况进行监测的数据； 实时环境监测单元，其与实时云图存储单元连接，用于收集对于正在发生的卫星云图 和环境进行监测的数据； 数据处理模块，其与环境监测模块相连，用于根据卫星云图资料、降雨数据和环境数据 进行分析统计，而数据处理模块具体包括： 气候背景分析单元，用于根据历史上发生降雨情况的环境数据对正在发生的的环境数 据进行分析； 相似历史云图统计单元，用于统计历史上与现在发生的相似的卫星云图； 降雨演变趋势分析单元，用于预测降雨发生的趋势，计算降雨情况的演变； 数据综合处理模块，其与数据处理模块相连，用于对所有的资料信息进行综合的对比 统计分析； 数据预报模块，其与数据综合处理模块相连，用于根据对比分析的结果对降雨数据进 行预测播报； 还包括一种反演方法：（1)应用选取的案例读取通道数据中的灰度值对照各通道的定 标表查算出各通道的值，（2)根据海拔订正表得到订正后的TBB值，（3)计算4种类型的预 报因子（IR1，IR3，TBB变温，TBB空间梯度，IR2-IR4通道差值)，（4)将预报因子和降水的格 点资料带入多元回归程序计算各个格点上的回归系数保存，结合相关性分析做分析。
[0017] 本发明在具体使用过程中，本发明通过其数据存储模块收集存储卫星云图资料和 降水数据，将其发送到环境监测模块，通过环境监测模块收集监测的气候背景等环境数据， 将其发送到数据处理模块，数据处理模块对卫星云图资料、降雨数据和环境数据进行分析 统计，然后将其发送到数据综合处理模块，数据综合处理模块根据对历史上的卫星云图资 料、降雨数据、环境数据和现在发生的卫星云图资料、环境数据进行综合对比，再将其发送 到数据预报模块，数据预报模块对降雨情况进行预测播报，而且通过反演的方法能够根据 降水量估测出卫星云图，应用选取的案例读取通道数据中的灰度值对照各通道的定标表查 算出各通道的值，然后根据海拔订正表得到订正后的TBB值，再计算4种类型的预报因子 (IR1，IR3, TBB变温，TBB空间梯度，IR2-IR4通道差值)，最后将预报因子和降水的格点资料 带入多元回归程序计算各个格点上的回归系数保存，结合相关性分析做分析。
[0018] 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下 作出各种变化。
【主权项】
1. 一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法，其特征在于，包括用于 收集存储卫星云图资料和降雨数据的数据存储模块、与数据存储模块连接的用于收集监测 的气候背景等环境数据的环境监测模块、与环境监测模块连接的用于根据卫星云图资料、 降雨数据和环境数据进行分析统计的数据处理模块、与数据处理模块连接的用于对历史上 的降雨情况和现在的卫星云图资料进行综合整理对比的数据综合处理模块和与数据综合 处理模块连接的用于对降雨情况进行预报的数据预报模块，还包括一种反演的方法：（1) 应用选取的案例读取通道数据中的灰度值对照各通道的定标表查算出各通道的值，（2)根 据海拔订正表得到订正后的TBB值，（3)计算4种类型的预报因子（IR1，IR3，TBB变温，TBB 空间梯度，IR2-IR4通道差值)，（4)将预报因子和降水的格点资料带入多元回归程序计算各 个格点上的回归系数保存，结合相关性分析做分析。2. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法， 其特征在于，数据存储模块包括：历史降雨存储单元、历史云图存储单元、实时云图存储单 JL·〇3. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法， 其特征在于，环境监测模块包括：历史环境监测单元、实时环境监测单元。4. 根据权利要求2和3所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方 法，其特征在于，历史降雨存储单元和历史云图存储单元均与历史环境监测单元连接，实时 云图存储单元与实时环境监测单元连接。5. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法， 其特征在于，数据处理模块包括：气候背景分析单元、相似历史云图统计单元、降雨演变趋 势分析单元。6. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法， 其特征在于，根据历史资料得到TBB值与降水的关系。7. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演 的方法，其特征在于，当降水云系发展旺盛时，往往伸展到很高的高度，云顶出现云砧 向一侧倾斜，因此云顶亮温的水平梯度也是一个衡量云系发展变化的有价值的指标8. 根据权利要求1所述的一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法， 其特征在于，由于高原系统变化很快，根据云顶温度的变温值能够提前判断云系在短时间 内发展的趋势，从而判断天气系统是出于发展期还是消亡期
【专利摘要】本发明公开了一种利用卫星云图对高原地区降水量的估测和反演的方法，包括数据存储模块、环境监测模块、数据处理模块、数据综合处理模块和数据预报模块。本发明通过其数据存储模块收集存储卫星云图资料和降水数据，将其发送到环境监测模块，通过环境监测模块收集监测的气候背景等环境数据，数据处理模块对卫星云图资料、降雨数据和环境数据进行分析统计，然后将其发送到数据综合处理模块，数据综合处理模块根据对历史上的卫星云图资料、降雨数据、环境数据和现在发生的卫星云图资料、环境数据进行综合对比，再将其发送到数据预报模块，数据预报模块对降雨情况进行预测播报，而且通过反演方法能够根据降水量估测出卫星云图。
【IPC分类】G06T7/00, G06T7/40
【公开号】CN105261016
【申请号】CN201510656955
【发明人】假拉, 肖天贵, 周振波, 陈丁
【申请人】成都信息工程大学, 西藏自治区气象台, 成都熠云科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月14日