[发明专利]水位预报实时校正的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水位预报实时校正的方法，尤其涉及一种利用时间序列法与卡尔曼滤波法校正预报时间的水位预测值的水位预报实时校正的方法。

背景技术

在人类历史中，洪水是对于人类生命与财产的最严重威胁之一。因此，水位预报在实时的水位(例如湖泊、河川等)管理上扮演重要且必要的角色，其中水位预报包含洪水控制、洪水示警、水库运行与河川整治。水位预报可延长运用在雨量转换成径流和主要河川的集水时间的定量降水预报(quantitative precipitation forecast，QPF)的预报时间(lead time)。因此，实时水位预测、示警与反应的系统目的在于延长生活在河川沿岸的居民采取防洪作为的预报时间，以使河川沿岸的居民可以更早采取行动以保护自身安全与财产。

然而，在任何一种水位预报方法中，有一些原因会造成水位预报的不确定性，例如输入资料的不确定性、模型架构的不确定性和参数的不确定性。因为气象预报本质上的不确定性，所以在降水方面的输入资料的不确定性比起模型架构的不确定性和参数的不确定性对水位预报造成更大的影响。另外，输入资料的不确定性亦贡献水文与动态流量模型的不确定性给模型架构的不确定性和参数的不确定性。

综上所述，水位预报的可靠度会随着预报时间的增加而降低。亦即水位预报的不确定性会随着用以实现防洪保护措施的预报时间的增加而增加，以致于模拟和预测的水文结果可能不会完美地符合实际上水文测量结果。因此，先前技术所提供的水位预报可能不能符合人类对于水位预报的需求。

发明内容

本发明的一实施例提供一种水位预报实时校正的方法。该方法包含得到至少一时刻的水位预测值及该至少一时刻的下一时刻的水位预测值，其中该至少一时刻的一最后时刻为一目前时刻；得到该至少一时刻的水位观测值；根据该至少一时刻的水位观测值、该至少一时刻的水位预测值、该下一时刻的水位预测值、一时间序列法及一平差方法，产生该水位预报的系统误差；利用一卡尔曼滤波法并根据该下一时刻的水位预测值产生该水位预报的随机误差；根据该系统误差与该随机误差，产生该下一时刻的水位预测修正值；根据该下一时刻的水位预测修正值及该下一时刻的水位预测值，校正该下一时刻的水位预测值。

本发明提供一种水位预报实时校正的方法。该方法利用一时间序列法与一卡尔曼滤波法校正，并根据物理模式所得预测值作预报水位误差外插的参考方向，进而推得至少一预报时间的水位预测值，以改善先前技术的缺点。

附图说明

图1为本发明的一实施例说明一种水位预报实时校正的方法的流程图。

图2为说明通过图1的方法产生至少一水位预测修正值的示意图。

【主要元件符号说明】

100至120步骤

t、t+1、t+2、t+3、t-1、t-2、t-3、t-p时刻

具体实施方式

请参照图1，图1为本发明的一实施例说明一种水位预报实时校正的方法的流程图。图1的详细步骤如下：

步骤100：开始；

步骤102：得到水位预测值Hpredt+1,Hpredt,Hpredt-1,...,Hpredt-p;]]>

步骤104：得到水位观测值

步骤106：根据水位观测值水位预测值利用时间序列法(Time Series method)产生t+1时刻的水位误差估计值；

步骤108：根据水位观测值与水位预测值利用平差方法(Average Deviation method)产生t+1时刻的平均误差值；