[发明专利]一种星地多源降水自适应动态融合方法

说明书

本发明公开了一种星地多源降水自适应动态融合方法，包括：获取流域粗分辨率和细分辨率的时不变因子和时变因子；时不变因子包括：DEM、坡度、Hand指数及粗糙度；时变因子包括：NDVI、风速、地表温度、散射指数及微波极化指数；对每颗卫星进行降尺度，得到每颗卫星的细分辨率降水；构建自适应动态贝叶斯框架，通过降水误差的分布转换、降水概率密度函数参数优化来计算每颗卫星在实测站点所在网格的最优权重；计算每颗卫星细分辨率网格的最优权重，每颗卫星细分辨率网格降水加权求和得到融合降水。本发明通过自适应动态融合方法融合站点降水和多颗卫星降水，得到细分辨率的融合降水产品，为精细化水文模型的输入提供数据支撑。

技术领域

本发明属于水文和气象技术领域，具体涉及基于获取时间和空间上的动态权重进而实现星地多源降水融合的方法。

背景技术

中国是一个洪涝灾害频发的国家，水文模型是解决洪涝灾害的重要手段。降水作为水文模型最关键的输入源，降水的精度和时效性直接影响模拟结果的精度和可靠性。

目前降水数据的获取方式主要有地面观测、卫星和雷达定量降水估计、模式定量降水预报。长期以来，降水的常规观测主要依赖于布设于地表的观测站点，采用有限的观测结果代表周边几十甚至几百平方公里范围内的真实降水。实际降水的大小、类型等具有显著的时空变异性，地面站点存在以点代面的问题，特别是站点稀少的区域观测降水不能有效反映空间降水的空间变异性，降水观测的空间局限性成为水文研究中的难点。雷达定量降水估计具有空间分辨率高、实时性强的优点，但是因容易受覆盖物的影响，其覆盖范围有限。伴随着国内外卫星遥感技术的发展，基于天气雷达与卫星的遥感降水观测得以不断完善，弥补了地面站点空间分布的不足，也为降水的监测提供了新的手段。目前，卫星遥感在获取时空变化的全球降水方面具有独特的优势，提供了前所未有的卫星降水产品如GPM、TRMM、COMRPH、PERSIANN、PERSIANN_CDR、FY-3B、FY-3C等。卫星定量降水估计具有覆盖面广、观测时间较连续的优势，但是由于遥感探测仪器、反演算法等限制，卫星降水产品的精度相对较低，并且对固态降水的反演能力有限。

为了更好的描述降水的空间变化，充分发挥不同降水来源的优点，提高降水产品的质量，构建高精度、细时空分辨率的水文模型驱动场，采用混合加权逐步回归方法对原始卫星降水进行降尺度、自适应动态贝叶斯融合方法融合多颗卫星降尺度降水与站点降水。

发明内容

为了获取细时空分辨率的降水产品，本发明提供了一种星地多源降水自适应动态融合方法，利用细时空分辨率的时不变因子(地形数据)和时变因子(植被数据、气象数据、辐射指数)，融合站点实测降水和多颗卫星降水产品，得到细分辨率的融合降水产品，为精细化水文模型的输入提供数据支撑。

为了获取细分辨率的降水融合产品，本发明具体采用以下技术方案：

一种星地多源降水自适应动态融合方法，其特征在于，包括以下步骤：