[发明专利]一种基于改进反距离加权的地面气温资料质量控制方法

权利要求书

1.一种基于改进反距离加权的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1采集目标站s₀和其一定范围内的n个参考站的日均温实际观测数据；

S2建立原反距离加权法模型进行实验，通过参考站的实际观测数据，预估目标站s₀的日均温，得到目标站s₀的日均温预估值；

S3建立改进的反距离加权法模型进行实验预估：

计算目标站s₀的日均温预估值与目标站s₀的日均温实际值的第一均方根误差RMSE；

重复S1、S2，计算目标站s₀的日均温预估值与目标站s₀的日均温实际值的第二均方根误差RMSE；重复m次，得到m组预估值和对应的RMSE；

S4根据RMSE的值大小赋予S3中每次实验得到的预估值结果的权重值，通过每次实验的预估值乘以对应权值，得出目标站s₀的日均温最终预估结果；

RMSE赋权方法公式如下：

其中，X′为最终预估结果；w_i为第i次实验的权重系数；Z_i 为第i次实验预估结果；a为指数函数底数的参数值；r_i为第i次实验的均方根误差。

2.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，参考站为目标站s₀周围150千米范围内随机选取的n个站点。

3.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，原反距离加权法模型的公式如下：

式中，Z(s₀)为目标站s₀的预估值；Z(i)为参考站i处的实际观测值；λ_i为参考站i对于目标站s₀的权值；n为参考站个数；d_i0为参考站i与目标站s₀间的距离；p默认值为2。

4.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，计算RSME的公式如下：

式中，y_r为第r天的实际观测值，y_r′为第r天的预估值，r为观测的天数，t为观测的总天数。

5.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，步骤S4中，RMSE的值越小，其所对应的预估值结果的权重值越大。

6.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，指数函数公式为y＝a^x，其中0a1，x指代均方根误差。

7.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，用粒子群算法找到最优的实验迭代次数m值和随机站点个数n值。

8.根据权利要求1所述的地面气温资料质量控制方法，其特征在于，S1中采集的是年日均温实际观测数据。