[发明专利]一种区域极端降水事件的监测方法

权利要求书

1.一种区域极端降水事件的监测方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取区域降水数据，得到区域降水格点数据集；

步骤2：对格点降水属性：经度、纬度、时间进行聚类，得到区域降水事件和代表降水事件的时空中心，即聚类中心；

步骤3：对聚类得到的代表降水事件的聚类中心应用REID方法，得到极端事件的持续时间，影响区域以及强度；

步骤3所述对聚类得到的代表降水事件的聚类中心应用REID方法，得到极端事件的持续时间，影响区域以及强度，具体为：

针对每一个降水事件，通过将聚类中心的经纬度以及时间扩大范围，对扩大后时空区域内，不断变化起止时间T以及该时间段内影响区域范围S，计算降水事件强度指数R；

遍寻整个时空区域，强度指数R最大时的时间段T以及区域面积S，即降水事件中最极端部分的起止时间以及影响范围；

降水事件强度指数R计算公式为：

R(n,m,k)＝n^a-1S_k^b-1∫∫(∑Pdn)dS_k

式中，R为降水事件强度指数,单位是mm，是n,m和k的函数；

S_k为等值线k所包围的区域面积；

参数a,b为平衡降水事件平均强度与事件累积降水量两个评判标准；

m为变动的起始日，依次以降水中心所在日期的扩大时间段中每一天作为起始日,结束日为起始日m后到扩大时间段最后一日的任意一天，n表示起始日m到结束日的天数，k为m与n确定后的时间段内平均日降水量的从外0.1mm向降水中心的第k个等值线，其最小精度为0.1mm；

∑Pdn表示格点数据集各个格点在从m到m+n-1的随时间累积的降水量；

∫∫(∑Pdn)dS_k表示m与n确定的时间段内，由等值线k所包围的区域里所有格点累积的降水；

参数a＝0.4,b＝0.25，用于描述降水事件的持续时间和影响面积对其强度的反向影响。

2.根据权利要求1所述的一种区域极端降水事件的监测方法，其特征在于，步骤1所述获取区域降水数据，得到区域降水格点数据集，具体为：

获取中国地面高密度台站的降水资料，利用ANUSPLIN软件的薄盘样条法进行空间插值，得到的中国区域地面降水X°×Y°格点数据集。

3.根据权利要求1所述的一种区域极端降水事件的监测方法，其特征在于，步骤2所述对格点降水属性：经度、纬度、时间进行聚类，得到的代表降水事件的聚类中心，具体为：

将降水格点数据划分为以0.1mm为基础的微元降水样本；

以降水出现的时间、经度及纬度空间位置和降水份额作为属性，对时空中的每一个点计算其降水格点密度参数以及降水事件区分度参数，进而得到每个点上的降水聚类中心，即降水凝结核，强度指数；

聚类中心强度指数反应该降水格点作为降水的凝结核强弱。

4.根据权利要求3所述的一种区域极端降水事件的监测方法，其特征在于，所述降水格点密度参数为：以及降水事件区分度参数为：

聚类中心强度指数Q_i＝ρ_i·δ_i^ε，用于量化聚类中心的强弱；

式中，ρ_i为降水密度参数，δ_i称为降水事件区分度参数，d_ij表示空间中降水格点i与j的距离，d_c为截断距离，根据关注的区域大小确定，当d_ij-d_c小于等于0时，χ取1，否则χ取0。