基于gis分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，在氣象臺預(yù)報產(chǎn)品和數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對所轄地區(qū)內(nèi)的各個流域的面雨量進(jìn)行預(yù)報，實現(xiàn)了計算機(jī)系統(tǒng)集成，自動數(shù)據(jù)采集，電網(wǎng)和整個地區(qū)的所有水電站進(jìn)行統(tǒng)一的預(yù)報，預(yù)報精度高，通過數(shù)據(jù)庫鏈接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取功能，通過web網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)氣象信息的網(wǎng)站發(fā)布和瀏覽，為電力生產(chǎn)和電力調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)氣象預(yù)告【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)是一個有機(jī)的整體，電網(wǎng)內(nèi)交流電能的生產(chǎn)、輸送與使用總量又隨時都在變化，但在任何瞬間又都必須保持平衡，這樣才能確保電能質(zhì)量指標(biāo)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，電力調(diào)度是為了保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、對外可靠供電、各類電力生產(chǎn)工作有序進(jìn)行而采用的一種有效的管理手段。而電力生產(chǎn)運(yùn)行受氣象及環(huán)境影響越來越明顯，對氣象信息的需求及應(yīng)用也越來越廣泛，但受到氣象技術(shù)裝備水平及服務(wù)方式的限制，電網(wǎng)調(diào)度水平受到直接影響，從而增加了購電成本。
[0003]為了確保電網(wǎng)持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前，電網(wǎng)公司會聯(lián)合當(dāng)?shù)貧庀笈_，由氣象臺提供一些短中期預(yù)報氣象信息，電網(wǎng)公司會根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_的一系列預(yù)報產(chǎn)品和部分電廠自建的庫區(qū)流域雨量自動遙測站點觀測的雨量調(diào)整各個電廠的生產(chǎn)計劃。但是，氣象臺提供的一些氣象預(yù)報產(chǎn)品在水電調(diào)度及電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行中的實際應(yīng)用有以下幾個缺點:
[0004]1、氣象預(yù)報產(chǎn)品主要是當(dāng)?shù)貧庀笈_提供的常規(guī)預(yù)報，預(yù)報的范圍及天氣過程粗廣，難以量值化；加上各縣市水電站疏散、降水的局地性強(qiáng)，以點代面預(yù)測范圍過大，代表性不足，難以真正反映各水電站區(qū)域的降雨實況；
[0005]2、氣象預(yù)報產(chǎn)品的數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品針對性不夠強(qiáng)，大多數(shù)只針對臺站或格點的雨量進(jìn)行預(yù)報，沒有專門針對電力調(diào)度的天氣預(yù)報為開展梯級區(qū)間流量預(yù)報、水電優(yōu)化調(diào)度安排、省地大小水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度提供決策依據(jù)，電力生產(chǎn)常常陷入被動應(yīng)對局面；
[0006]3、面雨量的預(yù)報方法存在局限，以及預(yù)報員缺少預(yù)報經(jīng)驗，有時會出現(xiàn)強(qiáng)降水過程的預(yù)報準(zhǔn)確，但面雨量的預(yù)報偏差較大，同樣影響電力生產(chǎn)；
[0007]4、部分水電站自建的庫區(qū)流域雨量自動遙測站點疏散，氣象信息滯后，難以滿足流量預(yù)報要求，電網(wǎng)公司所屬地縣級供電企業(yè)和水電廠沒有統(tǒng)一的氣象預(yù)報信息，小水電站來水及發(fā)電缺乏計劃預(yù)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]目前，隨著天氣預(yù)報技術(shù)不斷發(fā)展，各類預(yù)報產(chǎn)品也日益增多。預(yù)報員在制作天氣預(yù)報時會面對許多結(jié)果有可能不盡相同的預(yù)報產(chǎn)品，這無疑會增加預(yù)報員分析難度；加上單一的氣象預(yù)報產(chǎn)品的水平再提高越來越困難，而且存在不確定性、不穩(wěn)定性，這就需要采用集成預(yù)報方法，集各家預(yù)報產(chǎn)品之所長，減少單一預(yù)報產(chǎn)品的預(yù)報準(zhǔn)確率起伏不定造成的預(yù)報失誤。本發(fā)明的基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，利用GIS技術(shù)，根據(jù)各梯級水電站分布情況、水電站河流匯流情況與降雨氣候背景分析，確定面雨量預(yù)報范圍和分區(qū)，然后從眾多的降雨量預(yù)報產(chǎn)品中，選取在實際應(yīng)用中預(yù)報精度較高的預(yù)報產(chǎn)品基礎(chǔ)上，采用集成預(yù)報方法對各分區(qū)的面雨量進(jìn)行預(yù)報，形成優(yōu)化的分區(qū)面雨量集成預(yù)報產(chǎn)品，實現(xiàn)了針對電網(wǎng)各梯級水電站不同流域分區(qū)制作不同等級面雨量的一體化預(yù)報產(chǎn)品，為電力生產(chǎn)和電力調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，其特征在于:包括以下步驟，
[0011]步驟(1)，利用GIS，根據(jù)流域內(nèi)各梯級水電站分布情況、水電站河流匯流情況與降雨氣候背景分析，確定面雨量預(yù)報范圍和分區(qū)；
[0012]步驟(2)，通過局域網(wǎng)獲取的五種預(yù)報子產(chǎn)品，五種預(yù)報子產(chǎn)品包括氣象臺降雨量預(yù)報、流域強(qiáng)降雨預(yù)報、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)89站點雨量預(yù)報、歐洲ECMWF細(xì)網(wǎng)格數(shù)值雨量預(yù)報和日本數(shù)值雨量預(yù)報；
[0013]步驟(3)，對于氣象臺降雨量預(yù)報和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)89站點雨量預(yù)報產(chǎn)品，使用泰森多邊形插值法，將各流域內(nèi)所有氣象站點的雨量值插值到對應(yīng)流域里，分別得到各流域的第一面雨量預(yù)報值；對于歐洲細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報和日本數(shù)值預(yù)報，將各流域內(nèi)所含格點雨量總和除以各流域內(nèi)所含格點個數(shù)，分別得到各流域的第二面雨量預(yù)報值；
[0014]步驟(4)，將各流域內(nèi)的第一、第二面預(yù)報雨量和流域強(qiáng)降雨預(yù)報結(jié)合，對各流域內(nèi)的預(yù)報面雨量劃分為七個量級；
[0015]步驟(5)，通過模糊綜合評分公式(1)，分別計算每個預(yù)報子產(chǎn)品內(nèi)各流域的前η天內(nèi)的歷史評分Mp (i),
[0016]
【權(quán)利要求】
1.基于Gis分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟(1)，利用GIS，根據(jù)流域內(nèi)各梯級水電站分布情況、水電站河流匯流情況與降雨氣候背景分析，確定面雨量預(yù)報范圍和分區(qū)； 步驟(2)，通過局域網(wǎng)獲取的五種預(yù)報子產(chǎn)品，五種預(yù)報子產(chǎn)品包括氣象臺降雨量預(yù)報、流域強(qiáng)降雨預(yù)報、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)89站點雨量預(yù)報(局域性太強(qiáng)，故將廣西刪除)、歐洲ECMWF細(xì)網(wǎng)格數(shù)值雨量預(yù)報和日本數(shù)值雨量預(yù)報； 步驟(3)，對于氣象臺降雨量預(yù)報和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)89站點雨量預(yù)報產(chǎn)品，使用泰森多邊形插值法，將各流域內(nèi)所有氣象站點的雨量值插值到對應(yīng)流域里，分別得到各流域的第一面雨量預(yù)報值；對于歐洲細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報和日本數(shù)值預(yù)報，將各流域內(nèi)所含格點雨量總和除以各流域內(nèi)所含格點個數(shù)，分別得到各流域的第二面雨量預(yù)報值； 步驟(4)，將各流域內(nèi)的第一、第二面預(yù)報雨量和流域強(qiáng)降雨預(yù)報結(jié)合，對各流域內(nèi)的預(yù)報面雨量劃分為七個量級； 步驟(5)，通過模糊綜合評分公式(1)，分別計算每個預(yù)報子產(chǎn)品內(nèi)各流域的前η天內(nèi)的歷史評分Mp (i),
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，其特征在于:步驟(8)各流域的最終預(yù)報面雨量的計算方法為， (1)根據(jù)步驟(7)計算的各流域?qū)?yīng)量級的預(yù)報面雨量的集成預(yù)報結(jié)果，當(dāng)各流域只有一個預(yù)報子產(chǎn)品的降水量級與集成預(yù)報結(jié)果相同時，取這個子預(yù)報產(chǎn)品的預(yù)報數(shù)值作為最終預(yù)報面雨量； (2)當(dāng)各流域有兩個或兩個以上預(yù)報子產(chǎn)品的降水量級與集成預(yù)報結(jié)果相同時，利用灰色預(yù)測方法來確定最終預(yù)報面雨量，建立灰色預(yù)測模型，將符合集成預(yù)報結(jié)果代入灰色預(yù)測模型進(jìn)行計算，得到最終預(yù)報面雨量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GIS分區(qū)的水電站流域面雨量氣象預(yù)報方法，其特征在于:所述建立灰色預(yù)測模型為采用靜態(tài)h元灰色預(yù)測模型對原始數(shù)列只作一次累加生成處理，h的值為2、3、4或5。·
【文檔編號】G06F19/00GK103713336SQ201310718035
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】鐘利華, 李勇, 陳標(biāo), 熊文兵, 曾鵬, 鐘仕全, 牟才榮, 李蔚, 劉世學(xué), 羅小莉, 鄧英姿, 吳劍鋒, 胡宗煜 申請人:廣西壯族自治區(qū)氣象服務(wù)中心, 廣西電網(wǎng)公司, 廣西壯族自治區(qū)氣象減災(zāi)研究所