[发明专利]一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统

权利要求书

1.一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，包括基于系统架构设计的降水预报场模块、落区检验模块、最优模式推荐模块、效果展示模块，其特征在于：所述降水预报场模块可以选择时段值，根据不同的区域自动站资料、CLDAS智能网格融合实况资料；CMA、GRAPES-GFS、EC模式的0-168h、5km空间分辨率、逐6h资料，通过频率匹配法及概率匹配法得到降水预报场的预报格点场，所述频率匹配法统计不同阈值下降水出现的参考频率和预报频率，把预报频率调整到较准确的参考频率以保持两者在相同阈值下降水频率的一致，从而达到订正降水偏差的效果，所述概率匹配法利用多家模式的频率订正场，将所有格点融合为一个数组，从大到小排序，再按模式个数进行抽样，找到各模式的高频信息，过滤低频信息，然后把模式原始格点场进行简单集合平均，也对其格点值进行排序，最后按照简单集合平均的降水分布趋势将抽样得到的格点场按顺序填入；

所述落区检验模块利用地面站点实况观测和快速更新的CLDAS智能网格融合实况资料，结合EC、GRAPES_GFS及CMA多家模式客观降水预报资料，可设置时段选择，针对分级降水要素，设置降水量级，检验方式由附属的小波检验模组、IOU检验模组、时序检验模组实现；

所述最优模式推荐模块根据信道传输来的不同的区域自动站资料、CLDAS智能网格融合实况资料；CMA、GRAPES-GFS、EC模式下0-168h、5km空间分辨率、逐6h资料数据，通过落区检验模块给出的反馈数据，选择最优的模式数据进行展示；

所述效果展示模块实现最优模式数据下原始数据与订正后的数据的集中展示，主要是预报降水网格分布图、预报降水订正后的网格分布图、实况降水网格分布图以及实况订正过后的网格分布图，通过前端界面的集中展示，可看出预报与实况、原始与订正后的对比结果，进行后续对比分析。

2.根据权利要求1所述的一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，其特征在于：所述降水预报场模块先用频率匹配发对各家模式逐一订正，在此基础上，利用订正后的多模式预报，基于概率匹配法最终获得在消除系统性偏差的同时各量级降水分布的客观降水预报。

3.根据权利要求1所述的一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，其特征在于：所述降水预报场模块的频率匹配方法计算公式如下：

Fj＝Bj/A，

其中，j是不同等级降水阈值，Fj为大于降水阈值J的频率，A为总格点数，Bj为大于降水阈值J出现的格点数，利用CLDAS实况采用滑动平均计算过去20天观测降水的平均频率作为参考频率，预报频率计算方式与参考频率计算相似，利用多项式插值得到降水频率曲线，计算降水订正系数并对各家模式进行订正，得到各模式频率订正场。

4.根据权利要求1所述的一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，其特征在于：所述落区检验模块的检验对象包括主客观降水预报产品的历史预报、考核站和乡镇代表站，实现对格点和站点的综合检验，以图片、表格、文字材料的方式进行结果展示。

5.根据权利要求1所述的一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，其特征在于：所述小波检验模组根据所处理的格点数据的特性均匀分布的特性，采用Harr小波，使其母小波函数覆盖2km*2km、4km*4k直至512km*512km的不同空间尺度范围，在傅里叶变换思想的基础上，改变了无限时间窗口的局限性，在对数据样本进行频域分析的同时兼顾时域或空间域的分析。

6.根据权利要求1所述的一种多模式降水预报及实时动态检验评估系统，其特征在于：所述IOU检验模组通过信道接收气象监测数据，通过不同降水强度的落区分别评估形成梯级强度的落区IOU分析结果，并给定一组图像，IOU检验模组给出了在该组图像中存在的对象的预测区域和地面实况区域之间的相似性。