[发明专利]一种用于冻害短临预警的预测方法

权利要求书

1.一种用于冻害短临预警的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：温度数据建模，利用传感器采集至少三天的温度数据，或利用历史已获取的温度数据，以当日18:00到次日17:00建立24小时的温度变化趋势模型；

步骤2：利用温度拟合曲线预测区间内的最低温度，通过比对相同时间节点的温度变化趋势模型温度与实际温度，对最低温度进行预测，若预测的最低温度，低于设定的阈值，则判定有发生冻害的风险；预测公式如下：

T₁＝T₀+(T_mi-T_ri)

其中T₁为预测的最低温度，T₀为温度变化趋势模型的最低温度，T_mi为设定的各个时间点的温度变化趋势模型温度，T_ri为相对应时间点检测出的实际温度，i＝0,1,……,23；

步骤3：在判定有冻害风险后，利用短时间内单调趋势分析冻害发生可能性，采用斜率法对2小时内的温度进行预测；预测公式为：

T₂＝T_t-n×(T_(t-1)-T_t)

其中，T₂为利用短时间内温度变化单调趋势预测出的2小时内的温度，T_t为当前时间节点测量的实际温度，T_t-1为前一节点测量的实际温度，n为预测的时间节点间隔数；

步骤4：对预测的温度数据利用K-近邻法判断是否会出现冻害，若判定会出现冻害则立即报警；若连续4小时判定温度高于冻害温度，则重新开始利用温度拟合曲线对区间内的最低温度进行预测；

所述步骤1中，采集的数据仅需要温度数据，且可利用当地的历史数据，再利用曲线拟合的方法，通过MATLAB建立傅里叶多项式模型，形成温度变化趋势模型，建立的模型以当日18:00到次日17:00的24小时为一个区间；

所述步骤3中，采用的是斜率法，即利用两相邻测温间隔内温度下降的速率进行预测，不仅能分析冻害是否会发生，还能对产生冻害的具体时间进行预测；预测的时间跨度不超过2小时，即最多可预测2小时内的温度情况；

所述步骤4中，采用K-近邻法进行判断，即在K个预测的温度值中，如果超过50％的预测温度低于冻害温度，则判定为有冻害的风险；反之，则判定为无冻害风险。

2.根据权利要求1所述的一种用于冻害短临预警的预测方法，其特征在于，所述步骤2中，通过求取对应时间点的温度变化趋势模型温度与实际温度的差值，来修正模型的最低温，达到预测的目的；所设定的阈值温度为高于冻害温度5℃。