[发明专利]一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法

权利要求书

1.一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：获取周边可信任雨量计测量的雨量数据，并进行分析插值；

步骤二：获取周边GNSS数据，进行数据分析，反演大气可降水量，并计算降水量增量；

步骤三：可信任降雨量分析模块生产的数据与GNSS反演的大气可降水增量形成先验信息，其中每个可信任降雨量监测站点有其空间位置坐标，通过空间插值分析方法可以计算出项目现场雨量计位置处的降雨量；所述空间插值分析方法为基于DEM和置信度因子的空间插值方法；所述基于DEM和置信度因子的空间插值方法，其具体计算公式如下：

其中：R(x)为插值后项目所在地的降雨量，R_i为可信任雨量计的降雨量，W_i为权重，S_i为可信任雨量计与项目所在地的直线距离，P_i为可信任雨量计的置信度因子；

步骤四：利用先验信息通过雨量计粗差探测模块对雨量计数据进行分析，探测粗差。

2.根据权利要求1所述的一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：所述步骤二中的GNSS数据还包括GPS系统的数据、GLONASS系统的数据、北斗系统的数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：所述可信任雨量计的置信度因子通过可信任雨量计的故障率、测量误差进行综合评定所得，其具体计算公式如下：

其中，P_i为可信任雨量计的置信度因子，F_i为可信任雨量计的故障率，单位为％，E_i为测量误差，单位为mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：所述步骤二中GNSS反演大气可降水量原理在于：GNSS信号在传播过程中受到多种误差源的影响，其中包括有对流层延迟、电离层延迟、多路径效应；对流层延迟分为干延迟和湿延迟两部分，在GNSS数据处理过程中，对流层延迟作为未知参数通过平差计算求得。

5.根据权利要求1所述的一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：所述步骤四中的雨量计粗差探测模块的工作原理在于：

(1)每隔一小时，提取前6小时GNSS数据反演每小时的大气可降水量数据集{P}，计算每小时大气可降水增量集{Q}以及前6小时累积可降水量P_sum；

(2)可信任雨量站监测的雨量，通过空间插值计算出项目所在地降雨量数值R；

(3)当前6小时累积可降水量P_sum大于R，且每小时可降水增量大于0时，若项目地雨量计测量数据S与R的差值大于阈值A，或S为0，则雨量计数据为粗差；

(4)当前6小时累积可降水量P_sum大于R，且每小时可降水增量大于0时，若插值所得降雨量数值R为0，每小时反演所得每小时大气可降水增量小于0，而项目地雨量计测量数据S0，且R与S差值大于阈值B，则雨量计数据为粗差。

6.根据权利要求5所述的一种基于先验信息的雨量计粗差探测方法，其特征在于：所述的每小时大气可降水增量集{Q}以及前6小时累积可降水量P_sum的具体计算方法如下：{Q}N＝P_sum(N+1)-P_sum(N)，其中：1、2、3、4、5、6点钟的反演的大气可降水量数据集分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6，1、2、3、4、5、6点钟的大气可降水增量集分别为{Q}1、{Q}2、{Q}3、{Q}4、{Q}5、{Q}6，则Q1＝P2-P1，Q2＝P3-P2，Q3＝P4-P3，Q4＝P5-P4，Q5＝P6-P5，累积可降水量P_sum＝P6-P1。