一种基于物理方程的降水外推预报方法与流程

技术特征：
1.一种基于物理方程的降水外推预报方法，具体步骤如下，其特征在于：步骤一：获取当前时刻t0和其前两个时次t
‑1、t
‑2的降水量r数据r0、r
‑1、r
‑2；步骤二：对r0、r
‑1、r
‑2分别进行二维平滑处理；步骤二中的平滑公式为：（1）其中z为包含n个样本一维空间序列，平滑时，先在x方向进行一维平滑，再在y方向进行一维平滑；步骤三：应用带常数项的多元线性回归方法，估计出降水移动速度项和降水生消强迫项，其中u表示x方向移动速度、v表示y方向移动速度、f表示降水生消强迫；步骤三中的回归方程为：（2）其中i和j分别为x方向和y方向的坐标，r
‑
1.5
、r
‑
0.5
分别表示t
‑1和t
‑2、t0和t
‑1的平均降水场，即：（3）其中和分别表示两个时次平均的x方向移动速度和y方向移动速度；步骤四：利用拉格朗日向前积分方案对r0进行外推，得到未来时刻t1的降水平移预报场rs1；步骤四中的外推公式为：（4）其中：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）
由于外推得到的降水平移预报场所处格点不一定正好位于原网格点i，j上，所以利用kriging插值方法将外推得到的降水平移预报场插值到与观测降水场相同的网格上；步骤五：应用不带常数项的多元线性回归方法，估计出强迫项对应的x方向移动速度和y方向移动速度；步骤五中的回归方程为：（6）其中f
‑1表示平均强迫场，即：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（7）步骤六：利用拉格朗日向前积分方案对f
‑
0.5
进行外推，得到未来时刻t1的降水生消预报场rf1；外推公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（8）由于外推得到的降水生消预报场所处格点不一定正好位于原网格点i，j上，所以利用kriging插值方法将外推得到的降水生消预报场插值到与观测降水场相同的网格上；步骤七：将降水平移预报场和降水生消预报场进行线性叠加，得到总的降水预报场r1。2.根据权利要求1所述一种基于物理方程的降水外推预报方法，其特征在于，所述步骤六中的叠加公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（9）其中r1为最终的预报降水量，由于降水量不可能为负，因此最后将所有小于零的r1赋值为零。

技术总结
本发明提供一种基于物理方程的降水外推预报方法，1）获取当前时刻和其前两个时次的降水量数据；2）对相关数据分别进行二维平滑处理；3）应用带常数项的多元线性回归方法，估计出降水移动速度项和降水生消强迫项；4）利用拉格朗日向前积分方案对R0进行外推，得到未来时刻的降水平移预报场；5）应用不带常数项的多元线性回归方法，估计出强迫项对应的移动速度；6）利用拉格朗日向前积分方案对F


技术研发人员：郭洪涛 宋金杰
受保护的技术使用者：江苏铨铨信息科技有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2021/11/14