[发明专利]夜间降雨率的卫星反演方法

权利要求书

1.一种夜间降雨率的卫星反演方法，包括雨区划分和雨量估计两个步骤，其特征在于，所述的雨区划分步骤，用于识别暖云中的降水云，具体包括以下步骤：ⅰ、建立IR₁-BTD₄₁二维光谱空间——该IR₁-BTD₄₁二维光谱空间基于通道IR₁所对应的亮温Tb₁、通道BTD₄₁所对应的亮温T_b4-1建立而成；其中：通道IR₁指波长介于10.3μm-11.3μm的红外通道，其值为T_b1，通道BTD₄₁是一个虚拟通道，其值T_b4-1为中红外通道MIR与通道IR₁的红外亮温差，中红外通道MIR为波长介于3.5μm-4.0μm的红外通道；ⅱ、基于IR₁- BTD₄₁二维光谱空间建立降水概率判识矩阵RPIM——首先将IR₁- BTD₄₁二维光谱空间，划分为若干个64*64的基本单元，每一个64*64的基本单元对应为一个单位特征空间；接着，根据历史地面实测降水量值以及相应经纬度对应的卫星瞬时亮温T_b1观测值、亮温T_b4-1观测值，确定各单位特征空间的降水样本数和非降水样本数，然后通过所获得的各单位特征空间上降水样本数和非降水样本数，确定各单位特征空间的降水发生概率，即可得到降水概率判识矩阵RPIM；ⅲ、通过定量评估降水检测效果的评价指标，确定合适的降水概率为阈值，进行降水概率判识矩阵RPIM的雨区划分；ⅳ、根据已建立的降水概率判识矩阵RPIM，获取各种亮温T_b1、亮温T_b4-1组合下的降水发生概率。

2.根据权利要求1所述夜间降雨率的卫星反演方法，其特征在于，所述步骤ii中建立降水概率判识矩阵RPIM时，以亮温T_b1为列、 T_b4-1为行。

3.根据权利要求1所述夜间降雨率的卫星反演方法，其特征在于，所述步骤ⅲ中定量评估降水区域检测效果的评价指标为降水检出概率POD或者虚警率FAR 或者Heidke技术得分HSS；其中：

式中，是卫星估计和观测都无降雨的百分数、是卫星估计有降雨而观测无降雨的百分数、是卫星估计无降雨而观测有降雨的百分数，是卫星估计和观测都有降雨的百分数。

4.根据权利要求1所述夜间降雨率的卫星反演方法，其特征在于，所述的雨量估计步骤，用于估计经雨区划分步骤判识为降水云区域的降水量，该雨量估计RR由下述方程确定：

其中，为亮温T_b1所对应的平均雨量；是降水概率判识矩阵RPIM中由T_b1和T_b4-1查找的降水发生概率；为实时雨量估计校正因子，由T_b2-1决定；T_b2-1为通道IR₂和通道IR₁的红外亮温差，通道IR₂指波长介于11.5μm -12.5μm的红外通道；

式中，K为温度单位开尔文。

5.根据权利要求1所述夜间降雨率的卫星反演方法，其特征在于，所述平均雨量由基于亮温T_b1的拟合函数拟合而得，该拟合函数的表达式如下：；的单位为mm/10min；亮温T_b1的单位为K。

6.根据权利要求1所述夜间降雨率的卫星反演方法，其特征在于，所述历史地面实测降水量值为10分钟间隔地面雨量计实测降雨率。