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
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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