[发明专利]基于GNSS水汽开展短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法

权利要求书

1.一种基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，包括：

分析降水事件与GNSS大气水汽观测值的相关关系，针对不同地域和气候条件确定降水预报因子；

根据所述降水预报因子结合对应的降水观测值确定阈值候选值范围；再利用31天滑动窗口结合气象临界成功指数作为评判指标求取该时段的逐日降水阈值；

基于所述降水预报因子及所述逐日降水阈值构造面向局域短临降水预报需求的降水预报指标；

基于所述预报因子的逐日降水阈值及降水预报指标进行短临降水预报的应用验证及分析。

2.如权利要求1所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，所述GNSS大气水汽观测值采用以下方式获得：利用区域内与地基GNSS站点并置的无线电探空仪、水汽辐射计对GNSS大气水汽观测进行精度验证，获取对应的偏差或均方根误差参数进行评估，得到GNSS大气水汽观测的反演精度，并对其进行粗查剔除、偏差修正以及误差特性确定，确保最终得到满足气象应用需求的观测数据。

3.如权利要求1或2所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，所述降水预报因子选定为：PWV、PWV增长量、PWV下降量、PWV增长率、PWV下降率、PWV逐小时增长量、PWV逐小时下降量。

4.如权利要求3所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，选择使用12小时时段的时间窗口作为预报因子。

5.如权利要求1或2或4所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，所述确定阈值候选值范围采用以下方式：

选择某一日期所对应的31天滑动窗口的长时序历史数据中，所有存在降水的日期内该降水预报因子的第25百分位对应的数值作为最大值；

选择某一日期所对应的31天滑动窗口的长时序历史数据中，所有未产生降水的日期内预报因子的均值作为最小值；

基于所述最大值和最小值，确定阈值候选值的范围。

6.如权利要求1或2或4所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，在所述求取该时段的逐日降水阈值过程中，将气象临界成功指数CSI作为评判指标，针对每一个阈值候选值得到一个CSI值，如下式所示：

CSI＝n₁₁/(n₁₁+n₁₂+n₂₁)

其中，n₁₁为预报结果中的准确预报数、n₁₂为误报数、n₂₁为漏报数；最终选定最高的CSI值所对应的阈值作为该预报因子在某一日期的逐日水预报阈值。

7.如权利要求1或2或4所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，所述降水预报指标采用以下方式确定：

选择PWV增长率以及PWV下降率的组合作为评价指标1；选择PWV增长量、PWV下降量以及PWV值的组合作为评价指标2；选择PWV逐小时增长量、PWV逐小时下降量以及PWV值的组合作为评价指标3；

上述3种评价指标代表了不同的降水的发生条件，即评价指标1表征了当在短时间内PWV若存在快速的上升以及下降的话便会做出将发生降水的预报；评价指标2表征了当PWV经历了较多的增长和下降时，且峰值达到较高的水平，也会进行降水的预报；评价指标3表征了当PWV经历了快速的瞬时变化时，且最大的PWV值同时也超过了设定的阈值，会进行降水的预报。

8.如权利要求7所述的基于GNSS水汽开展局域短临降水预报的逐日阈值构建与应用方法，其特征在于，所述三种评价指标无先后顺序，为根据进入预报系统的数值开展判断，若达到任一评判指标，均会进行降水事件的预报。