[发明专利]一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法

权利要求书

1.一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、选取测量设备；

步骤二、设置²¹⁴Bi感兴趣区，及钍衰变子体²⁰⁸Tl、³⁹K感兴趣区；

步骤三、伽玛全谱仪器标定，在铀、钍、钾、本底、混合标准模型上对伽玛全谱仪器标定，确定仪器剥离比α、β、γ；

步骤四、位置选择和监测，选择不易改变的固定露天平地或平台，监测固定点大气氡²¹⁴Bi变化数据，获取给地段本底谱线；

步骤五、选择3次或以上的中强度降雨过程，且具有明显的降雨速度变化过程，将雨量具或雨量计杯置于仪器安置的固定点位置附近，测量获取下雨时间段内这段时间伽玛全谱数据，雨量具或雨量计读数；

步骤六、确定雨量和降雨速度换算系数，通过所述步骤五全谱数据获取²¹⁴Bi特征能量峰净计数率数及净计率增量、K特征能量峰净计数率，通过所述步骤五中雨量具或雨量计测量获得每次降雨过程中的降雨量和降雨速度；

步骤七、计算降雨过程中²¹⁴Bi特征能量峰计数率增量与降雨过程的时间组成的二维域面积，并将该二维域面积与实测降雨量组成数据组，采用最小二乘法对该数据组进行线性拟合，获得仪器降雨量的换算系数S_Q，通过每次降雨过程中²¹⁴Bi特征能量峰计数率与实测降雨速度拟合获得降雨速度换算系数S_v；

步骤八、将仪器固定在需要测量降雨量和雨速地段的露天地面或平台上，进行测量，不下雨时测定环境²¹⁴Bi特征能量峰净计数率本底，下雨时，通过监测²¹⁴Bi特征能量峰净计数率数据的增量，将该增量乘以换算系数S_v即可定量测定降雨速度，通过计算下雨过程中²¹⁴Bi特征能量峰净计数率数据的增量与时间的二维域面积，再将该面积乘以换算系数S_Q即可确定降雨量。

2.根据权利要求1所述的一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，所述步骤六中，²¹⁴Bi及K特征能量峰净计数率按下式获取；

N′_Bi＝N_Bi-α·N_Tl

N′_K＝N_K－β·N_Tl－γ(N_Bi-α·N_Tl)

N_K表示K特征能量峰计数率，N_Bi表示²¹⁴Bi特征能量峰计数率，N_Tl表示²⁰⁸Tl特征能量峰计数率，N′_K、N′_Bi表示K、Bi特征能量峰净计数率。

3.根据权利要求2所述的一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，所述步骤一中，伽玛全谱测量仪器要求仪器道址256道或以上，晶体BGO晶体体积要求100cm³以上，或NaI晶体体积要求300cm³以上，具有天然峰自动稳谱，能自动读取和存储全谱数据、全谱感兴趣区数据、GPS经纬度和海拔高度数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，所述步骤四，仪器测量周期≤60s。

5.根据权利要求4所述的一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，所述步骤六中，²¹⁴Bi特征能量峰净计数率增量为将降雨时所测的²¹⁴Bi特征能量峰净计数率减去降雨前检测的固定点的²¹⁴Bi特征能量峰净计数率背景值。

6.根据权利要求5所述的一种基于伽玛全谱方法的降雨定量信息化实时监测方法，其特征在于，所述步骤五中，测量降雨量时应选择中雨或中雨以上的降雨过程，测量降雨速度时，应选择大雨或大雨以上的降雨过程，降雨中间有一段时间连续近匀速降雨过程。