[发明专利]一种降雨量估算方法及系统

权利要求书

1.一种降雨量估算方法，其特征在于，包括：

获取GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据、DEM数据、NDVI数据以及地面雨量站数据；

对获取的所有数据进行预处理；

统一预处理后GPM卫星数据、GridSat-B1热红外数据、DEM数据以及NDVI数据的分辨率并对统一分辨率后的数据进行归一化；

建立GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据与地面雨量站数据时空匹配的卫星数据集；

根据卫星数据集、DEM数据以及NDVI数据构建样本数据集；

通过样本数据集对预构建的降雨量估算模型进行训练；

将获取的GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据、DEM数据以及NDVI数据输入训练好的降雨量估算模型得到最终的降雨量估算值。

2.根据权利要求1所述的一种降雨量估算方法，其特征在于，所述对获取的所有数据进行预处理包括：

对于获取的所有数据的缺失值，根据其在空间和时间上的相似性，使用该值位置前后或邻近区域的平均值进行替换，并对所有数据进行时间对齐。

3.根据权利要求1所述的一种降雨量估算方法，其特征在于，所述统一预处理后GPM卫星数据、GridSat-B1热红外数据、DEM数据以及NDVI数据的分辨率包括：

通过双线性插值法对GPM卫星数据、GridSat-B1热红外数据、DEM数据以及NDVI数据进行重采样，将分辨率尺度降到0.05°。

4.根据权利要求1所述的一种降雨量估算方法，其特征在于，所述建立GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据与地面雨量站数据时空匹配的卫星数据集包括：

将GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据的图像与地面雨量站数据图像重叠，以每一个地面雨量站为中心在GPM卫星数据和GridSat-B1卫星数据的图像上构建5×5的网格并提取网格中的数据构建卫星数据集。

5.根据权利要求1所述的一种降雨量估算方法，其特征在于，所述降雨量估算模型包括依次排列的卷积模块、连接层模块、注意力机制模块以及全连接层模块；

所述卷积模块包含四个并列的3×3的卷积层以及两个并列的2×2的最大池化层，其中每两个并列的3×3的卷积层和一个2×2的最大池化层连接为一组。

6.根据权利要求1所述的一种降雨量估算方法，其特征在于，采用10折交叉验证法将样本数据集划分为训练集样本和测试集样本。

7.一种降雨量估算系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据、DEM数据、NDVI数据以及地面雨量站数据；

数据处理模块，用于对获取的所有数据进行预处理；统一预处理后GPM卫星数据、GridSat-B1热红外数据、DEM数据以及NDVI数据的分辨率并对统一分辨率后的数据进行归一化；

模型训练模块，用于建立GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据与地面雨量站数据时空匹配的卫星数据集；根据卫星数据集、DEM数据以及NDVI数据构建样本数据集；通过样本数据集对预构建的降雨量估算模型进行训练；

雨量估算模块，用于将获取的GPM卫星数据、GridSat-B1卫星数据、DEM数据以及NDVI数据输入训练好的降雨量估算模型得到最终的降雨量估算值。