[发明专利]基于卫星降水数据的降尺度处理的山洪临界雨量计算方法

说明书

本发明涉及一种基于卫星降水数据的降尺度处理的山洪临界雨量计算方法，该方法包括：S1.遥感降水数据的降尺度处理；S2.降尺度遥感降水数据的地面校正及精度验证；S3.基于遥感的山洪临界雨量分析计算。上述方法提高了山区降雨计算精度，提高了在缺资料区山洪降雨量的计算精度。

技术领域

本发明涉及遥感数据计算技术领域，特别涉及一种基于卫星降水数据的降尺度处理的山洪临界雨量计算方法。

背景技术

山洪是山区小流域降雨引起的溪沟洪水，具有突发、暴涨暴落的特性，常同时诱发山体滑坡和泥石流灾害，给局部地区带来严重损失，造成人员伤亡。我国山洪灾害频发，危害严重，山洪灾害防治区面积463万km2，涉及人口5.6亿人。20世纪90年代以来，我国平均每年因山洪灾害造成的死亡人数超过1000人，山洪灾害年均经济损失在400亿元以上。山洪灾害防治的基础是临界雨量的确定，临界雨量指在一个流域或区域内，降雨量达到或超过某一量级时该流域或区域发生山洪灾害，此时的降雨量称为临界雨量。当降雨量超过临界雨量时，启动山洪防治方案。

常用的临界雨量计算方法有两种，一种是基于灾害实例数据的经验法，包括：统计归纳法、比拟法和内插法等；另一种是基于水文水力学原理的理论方法，包括：经典水文理论法、水位—流量反推法和暴雨临界曲线法等。经验法方法简单，计算方便，在应用中被广泛采用，但存在一些问题，比如在同一地区采用不同的经验方法得到的临界雨量并不一致，而且计算过程中需要专家经验和综合对比分析。理论方法具有较强的物理机理和理论基础，在国外的研究和应用较多，最具代表性的是基于水文模型的临界雨量计算方法，该方法利用水文模型建立流域降雨—径流关系曲线，在确定临界水位或流量的基础上，推求临界雨量，REED S.(2007)、LOOPER J.P.(2011)等研究人员发现，利用分布式水文模型来建立降雨—径流关系能得到更合理的临界雨量计算结果。

分布式水文模型对数据要求较高，尤其需要时间序列的降水数据。山洪易发区多观测资料匮乏，《规划》中指出中国的山洪灾害防治范围涉及29个省(自治区、直辖市)的广大山丘区，而这些山洪灾害威胁区，尤其在西部地区，大多远离城镇，降雨和水文资料非常缺乏；即使有观测数据，数据也常存在不连续或有错误的问题，在应用时需要其他数据的辅助支持。随着遥感和地理信息技术的发展，遥感降水数据时空分辨率不断提高，遥感降水数据被广泛应用于水文过程研究中，但在区域尺度与流域尺度等方面的应用中仍然存在分辨率偏低的问题。

近年来，在全球与区域尺度上已经形成了一系列的遥感降水数据集，如全球降水气候计划(GPCP)，全球卫星测绘降水计划(GSMaP)和热带降水观测计划(TRMM)等。热带降水观测计划(TRMM)是遥感降水数据产品的典型代表，它能够提供自1998年起覆盖全球南北纬50°范围内的多时间尺度(月、日、3小时)降水数据。我国的绝大多数山丘区位于北纬50°以内，能够被TRMM数据覆盖，但是由于数据空间分辨率为0.25°*0.25°，在应用于小流域时存在分辨率偏低的问题。

并且在分解遥感数据时不同数据空间分解所采用的分辨率有所不同，对于采集后各个不同分辨率降雨径流累积数值之间存在系统误差；在随后使用这些数据绘制的降降雨—径流关系曲线中会存在曲线漂移和突变的问题，对最后的雨量计算分析的正确性带来较大的误差。

因此，需要提供一种提高山区小流域雨量计算的范围和精度的山洪临街雨量计算方法，为山洪灾害治理工程的实施提供支持。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高山区小流域雨量计算的范围和精度的山洪临街雨量计算方法，为山洪灾害治理工程的实施提供支持。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种基于卫星降水数据的降尺度处理的山洪临界雨量计算方法，该方法包括：

S1.遥感降水数据的降尺度处理步骤；

S2.降尺度遥感降水数据的地面校正及精度验证步骤；