CN108196318B - 积雪深度确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种积雪深度确定方法，能够更精确的得出积雪深度。该方法包括：获取待测点的降雪捕捉率；获取所述待测点实测的降雪深度；根据所述降雪捕捉率及所述降雪深度，得出所述待测点的积雪深度。本发明实施例的积雪深度确定方法，通过获取待测点的降雪捕捉率，获取待测点实测的降雪深度，根据待测点降雪捕捉率及降雪深度，得出待测点的积雪深度，从而根据降雪捕捉率修正测量得到的降雪深度，与现行的积雪深度确定方法相比，能够得到更准确的积雪深度数据。

Description

积雪深度确定方法
技术领域
本发明涉及气象监测领域，特别是涉及一种积雪深度确定方法。
背景技术
积雪水文主要指积雪的数量和分布、融雪过程、融雪水对河流和湖泊的补给、融雪洪水的形成和预报。积雪水文是寒区水文的主要组成之一，同时也是冰冻圈和气候系统中活跃而重要的一部分，在“大气——积雪——植被——冻土——水文”的相互关系作用中扮演着举足轻重的角色。受气候变化和人类活动的影响，在以积雪水文为主导的区域积雪变化明显，主要表现为积雪的强烈消融、固态降水的减少等。同时，还会出现积雪的重新分布，以降雪频率、水量变化、年内雪盖累积期、消融时序波动及雪线的变化为主。反过来，积雪的变化对气候和地表土壤和植被也具有重要的反馈作用。因此，研究积雪水文过程，具有科学和生产双重意义。
积雪深度是研究积雪水文的基础，目前积雪深度的确定方法大多为在待测区域设置观测点，通过观测点观测积雪深度。由于雪深易受地形和风的影响，异质性很大，观测点的代表性有其局限性，通过观测点得出的积雪深度通常误差较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种积雪深度确定方法，能够更精确的得出积雪深度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
一种积雪深度确定方法，包括：
获取待测点的降雪捕捉率；
获取所述待测点实测的降雪深度；
根据所述降雪捕捉率及所述降雪深度，得出所述待测点的积雪深度。
可选的，所述根据所述降雪捕捉率及所述降雪深度，得出所述待测点的积雪深度包括：
根据所述降雪深度与所述降雪捕捉率的比值，得出所述待测点的积雪深度。
可选的，所述获取待测点的降雪捕捉率包括：
获取所述待测点处的气象数据；
获取所述待测点的坡向影响系数；
获取所述待测点的地形开阔度；
根据所述气象数据、所述坡向影响系数及所述地形开阔度，得出所述待测点的降雪捕捉率。
可选的，所述气象数据包括：
所述待测点处的风速、所述待测点处的当日最高气温；
所述根据所述气象数据、所述坡向影响系数及所述地形开阔度，得出所述待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax-1.52ASPindex-4.05Vindex，得出所述待测点的降雪捕捉率，其中，Csnow为所述降雪捕捉率，Ws为所述待测点处标准雨量筒高度处的风速，Tmax为所述待测点处日最高气温，ASPindex为所述坡向影响系数，Vindex为所述地形开阔度。
可选的，所述获取所述待测点的坡向影响系数包括：
确定所述待测点处的坡向数值；
根据ASPindex＝-cos(π/(Aspect/180°))，得出所述待测点的坡向影响系数，其中所述ASPindex为所述坡向影响系数，Aspect为所述待测点处的坡向数值。
可选的，所述确定待测点处的坡向数值包括：
预设正北方为0度，90度代表正东方向180度为正南方向，270度为正西方向；
将正南方向的坡向对降水量的影响定义为最大，所述坡向数值为1；
将正北方向对降水量的影响定义为最小，所述坡向数值为-1。
可选的，所述确定待测点处的坡向数值包括：
所述待测点处地势平坦时，所述坡向数值为0。
可选的，所述获取所述待测点的地形开阔度包括：
获取所述待测点处的地形坡度；
根据Vindex＝[1+cos(π(Slope/180°))]/2，Vindex代表地形开阔度；Slope代表地形坡度。
可选的，所述获取待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax，得出所述待测点的降雪捕捉率，其中，所述Csnow为所述降雪捕捉率，Ws为所述待测点处风速，Tmax为所述待测点处当日最高气温。
可选的，所述Ws为所述待测点处标准雨量筒高度处的风速。
本发明实施例的积雪深度确定方法，通过获取待测点的降雪捕捉率，获取待测点实测的降雪深度，根据待测点降雪捕捉率及降雪深度，得出待测点的积雪深度，从而根据降雪捕捉率修正测量得到的降雪深度，与现行的积雪深度确定方法相比，能够得到更准确的积雪深度数据。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种积雪深度确定方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明实施例提供一种积雪深度确定方法，包括：
11、获取待测点的降雪捕捉率；
12、获取待测点实测的降雪深度；
13、根据降雪捕捉率及降雪深度，得出待测点的积雪深度。
本实施例中，降雪捕捉率为仪器测得的降雪量占实际降雪量的比值，通常情况下由于受到风速、气温、地形等的影响仪器测量值并不能测量出准确的实际降雪量，仅仅是实际降雪量的一部分，所能测出的降雪量占实际降雪量的比例为降雪捕捉率。
在一个实施例中，上述根据降雪捕捉率及降雪深度，得出待测点的积雪深度包括：
根据降雪深度与降雪捕捉率的比值，得出待测点的积雪深度。具体的，可以根据Hreal＝Hobser/Csnow得出降雪深度，式中，Hreal为得出的降雪深度，单位为mm；Hobser为实测降雪深度，单位为mm；Csnow为降雪捕捉率。
本实施例中，实测降雪深度可以通过多种方式获得，例如通过技术人员实地测量，例如通过待测点设置的测量仪器获得，例如通过降雪时长及降雪强度估算获得等。本实施例不限定具体的实测降雪深度的方法。
在一个实施例中，上述获取待测点的降雪捕捉率包括：
获取待测点处的气象数据；
获取待测点的坡向影响系数；
获取待测点的地形开阔度；
根据气象数据、坡向影响系数及地形开阔度，得出待测点的降雪捕捉率。
在一个实施例中，上述气象数据包括：
待测点处的风速、待测点处的当日最高气温。
本实施例中，待测点处的风速可以为测点处标准雨量筒高度处的风速，该数据可以通过设置风速检测仪器获得，其中标准雨量筒高度可以遵循国家相关标准确定。
相应的，上述根据气象数据、坡向影响系数及地形开阔度，得出待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax-1.52ASPindex-4.05Vindex，得出待测点的降雪捕捉率，其中，Csnow为降雪捕捉率，单位为％，Ws为待测点处标准雨量筒高度处的风速，单位为m/s，Tmax为待测点处日最高气温，单位为℃，ASPindex为坡向影响系数，Vindex为地形开阔度。
应当理解，上述公式中的系数可以根据不同的应用场景进行调整。例如，根据不同寒区的特点，修正上述公式系数。
在一个实施例中，获取待测点的坡向影响系数包括：
确定待测点处的坡向数值；
根据ASPindex＝-cos(π/(Aspect/180°))，Aspect≠-1
ASPindex＝0Aspect＝-1
得出待测点的坡向影响系数，其中ASPindex为坡向影响系数，Aspect为待测点处的坡向数值。
应当理解，上述公式中的系数可以根据不同的应用场景进行调整。
在一个实施例中，确定待测点处的坡向数值包括：
预设正北方为0度，90度代表正东方向180度为正南方向，270度为正西方向；
将正南方向的坡向对降水量的影响定义为最大，坡向数值为1；
将正北方向对降水量的影响定义为最小，坡向数值为-1。
具体的，本实施例中根据DEM(数字高程模型，Digital Elevation Model))数据，利用相关空间分析模块提取全国1KM格网的坡向数据。在提取的坡向数据中，0°代表正北方向，90°代表正东方向，按顺时针方向，180°为正南方向，270°为正西方向。模拟过程中，将正南方向的坡向对降水量的影响定义为最大1，而正北方向对降水量的影响定义为最小-1，而平坦区域对降水量无影响0。
在一个实施例中，确定待测点处的坡向数值包括：
待测点处地势平坦时，坡向数值为0。
在一个实施例中，获取待测点的地形开阔度包括：
获取待测点处的地形坡度；
根据Vindex＝[1+cos(π(Slope/180°))]/2，Vindex为所述待测点的地形开阔度；Slope为所述待测点的地形坡度。
应当理解，上述公式中的系数可以根据不同的应用场景进行调整。
在一个实施例中，获取待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax，得出待测点的降雪捕捉率，其中，Csnow为降雪捕捉率，用百分比％表示，Ws为待测点处风速，单位为m/s，Tmax为待测点处当日最高气温，单位为℃。
应当理解，上述公式中的系数可以根据不同的应用场景进行调整。
在一个实施例中，Ws为待测点处标准雨量筒高度处的风速。
本实施例中，待测点处的风速可以为测点处标准雨量筒高度处的风速，该数据可以通过设置风速检测仪器获得，其中标准雨量筒高度可以遵循国家相关标准确定。
本发明实施例的积雪深度确定方法，通过获取待测点的降雪捕捉率，获取待测点实测的降雪深度，根据待测点降雪捕捉率及降雪深度，得出待测点的积雪深度，从而根据降雪捕捉率修正测量得到的降雪深度，与现行的积雪深度确定方法相比，能够得到更准确的积雪深度数据。
本发明实施例明确了风速、温度和地形对降雪深度的影响，综合考虑了三种对降雪深度造成的不确定性影响，可提高区域积雪深度的精度，为密度、含水量、雪水当量的确定提供可靠的数据支撑。本发明实施例可大幅提高观测点的代表性，将温度、地形和风对雪深的影响降到最低，尽可能的减少异质性对积雪深度测量的影响，从而提高人工观测雪深的结果精确度。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种积雪深度确定方法，其特征在于，包括：
获取待测点的降雪捕捉率，所述降雪捕捉率为仪器测得的降雪量占实际降雪量的比值，本步骤进一步包括：
获取所述待测点处的气象数据，
获取所述待测点的坡向影响系数，
获取所述待测点的地形开阔度，
根据所述气象数据、所述坡向影响系数及所述地形开阔度，得出所述待测点的降雪捕捉率；
获取所述待测点实测的降雪深度；
根据所述降雪捕捉率及所述实测的降雪深度，得出所述待测点的积雪深度，包括：根据所述实测的降雪深度与所述降雪捕捉率的比值，得出所述待测点的积雪深度，
其中，所述根据所述气象数据、所述坡向影响系数及所述地形开阔度，得出所述待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax-1.52ASPindex-4.05Vindex，得出所述待测点的降雪捕捉率，其中，Csnow为所述降雪捕捉率，Ws为所述待测点处标准雨量筒高度处的风速，Tmax为所述待测点处日最高气温，ASPindex为所述坡向影响系数，Vindex为所述地形开阔度。
2.根据权利要求1所述积雪深度确定方法，其特征在于，所述获取所述待测点的坡向影响系数包括：
确定所述待测点处的坡向数值；
根据ASPindex＝-cos(π/(Aspect/180°))，得出所述待测点的坡向影响系数，其中所述ASPindex为所述坡向影响系数，Aspect为所述待测点处的坡向数值。
3.根据权利要求2所述积雪深度确定方法，其特征在于，所述确定待测点处的坡向数值包括：
预设正北方为0度，90度代表正东方向，180度为正南方向，270度为正西方向；
将正南方向的坡向对降水量的影响定义为最大，所述坡向数值为1；
将正北方向对降水量的影响定义为最小，所述坡向数值为-1。
4.根据权利要求2所述积雪深度确定方法，其特征在于，所述确定待测点处的坡向数值包括：
所述待测点处地势平坦时，所述坡向数值为0。
5.根据权利要求1所述积雪深度确定方法，其特征在于，所述获取所述待测点的地形开阔度包括：
获取所述待测点处的地形坡度；
根据Vindex＝[1+cos(π(Slope/180°))]/2，其中，Vindex为所述待测点的地形开阔度，Slope为所述待测点的地形坡度。
6.根据权利要求1所述的积雪深度确定方法，其特征在于，所述获取待测点的降雪捕捉率包括：
根据Csnow＝92.35-8.63Ws+0.39Tmax，得出所述待测点的降雪捕捉率，其中，所述Csnow为所述降雪捕捉率，Ws为所述待测点处风速，Tmax为所述待测点处当日最高气温。
7.根据权利要求6所述的积雪深度确定方法，其特征在于，所述Ws为所述待测点处标准雨量筒高度处的风速。
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