買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標(biāo)用IPTOP,全免費！專利年費監(jiān)控用IP管家,真方便！

龍圖騰網(wǎng)獲悉中國水利水電科學(xué)研究院申請的專利一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120145843B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-02發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510230252.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/27；該發(fā)明授權(quán)一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法是由劉榮華;王雪梅;孫朝興;竇延虹;劉啟;楊帆設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-02-28向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：步驟1、測雨數(shù)據(jù)收集及目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格劃分；步驟2、雨量站異常站點識別；步驟3、雨量站補站候選位置確定；步驟4、不同雨量站網(wǎng)優(yōu)化方案精度效果評估；步驟5、最優(yōu)雨量站網(wǎng)布局方案確定。本發(fā)明所述方法結(jié)合雷達測雨數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對山區(qū)復(fù)雜地形條件下雨量站網(wǎng)的有效規(guī)劃與優(yōu)化，進而提升了山區(qū)流域降水觀測的精確度和可靠性，為山區(qū)洪水災(zāi)害管理防治提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明授權(quán)一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于雷達測雨數(shù)據(jù)的山區(qū)雨量站網(wǎng)布局優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 步驟1、測雨數(shù)據(jù)收集及目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格劃分：收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)全部M個雨量站的實際測雨數(shù)據(jù)P雨量站及與P雨量站時間序列對應(yīng)的雷達測雨數(shù)據(jù)P雷達，根據(jù)雷達測雨數(shù)據(jù)的網(wǎng)格分布對目標(biāo)區(qū)域進行相同的網(wǎng)格劃分，記共J個，并為每個網(wǎng)格分配唯一標(biāo)識符； 步驟2、雨量站異常站點識別：利用圖卷積網(wǎng)絡(luò)模型即GCN模型對雨量站異常站點進行識別，首先構(gòu)建雨量站的節(jié)點特征，若各雨量站的實際測雨數(shù)據(jù)均為N個小時，則將M個雨量站的節(jié)點特征和對應(yīng)的N個小時的實際測雨數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對GCN模型進行訓(xùn)練，將雨量站的節(jié)點特征作為模型輸入，將對應(yīng)的實際測雨數(shù)據(jù)作為模型輸出，然后利用訓(xùn)練完成的GCN模型對雨量站異常站點進行識別，對識別出來的異常站點進行剔除，并記錄運行正常的雨量站數(shù)量為K； 步驟3、雨量站補站候選位置確定：逐小時利用克里金插值法對K個雨量站的實際測雨數(shù)據(jù)進行空間插值，生成目標(biāo)流域范圍的降雨場數(shù)據(jù)P站點插值，則對于步驟1中劃分的J個網(wǎng)格，每個網(wǎng)格中心點均有兩套降雨數(shù)據(jù)，分別為雷達測雨數(shù)據(jù)P雷達和插值后降雨場數(shù)據(jù)P站點插值，逐小時計算各網(wǎng)格中心處P雷達和P站點插值相對誤差REj，j＝1,2,…,J，統(tǒng)計各時段REj＞D2的網(wǎng)格數(shù)ND2,t，設(shè)定ND2,t＞D3的時段屬于兩種降雨分布差異明顯的時段，記此類時段總數(shù)為T，其中閾值D2和D3均根據(jù)流域自然地理條件和數(shù)據(jù)情況確定，在T個時段內(nèi)統(tǒng)計各網(wǎng)格相對誤差REj的平均值并由大到小排列，取前γ個網(wǎng)格中心點作為補站候選位置，編號分別為1,2,…,γ； 步驟4、不同雨量站網(wǎng)優(yōu)化方案精度效果評估：設(shè)置補充1～γ個雨量站，生成共γ種補站方案，所述γ種補站方案分別為在編號1候選位置補站、在編號1和2候選位置補站，以此類推，在編號1和2,…,γ候選位置補站，則γ種補站方案相應(yīng)的雨量站總數(shù)分別為K+1、K+2、…、K+γ個； 使用機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測不同補站方案的降雨情況，對于每個雨量站位置s，構(gòu)建特征向量Xs，包括站點的地理位置、地形特征、氣象特征以及所在網(wǎng)格對應(yīng)的雷達測雨數(shù)據(jù)，然后用全部K個雨量站的特征向量和實際測雨數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型f，以雨量站的特征向量X作為模型輸入，以對應(yīng)的實際測雨數(shù)據(jù)作為模型輸出；然后利用訓(xùn)練完成的模型，對每個補站候選位置s*，基于其特征向量Xs*，預(yù)測其位置的降雨情況為： 對于全部T個時段，逐時段預(yù)測γ種補站方案中各補站候選位置的降雨數(shù)據(jù)，并使用克里金插值法對每種補站方案下的預(yù)測結(jié)果進行空間插值，生成相應(yīng)的降雨場數(shù)據(jù)； 對于T個時段，再次逐時段計算REj＞D2的網(wǎng)格數(shù)，記作即第t個時段REj＞D2的網(wǎng)格數(shù)，t＝1,2,…,T，然后計算全部時段網(wǎng)格數(shù)減少百分比均值per： per越大，表明補站后流域降雨場數(shù)據(jù)與雷達測雨數(shù)據(jù)越接近； 步驟5、最優(yōu)雨量站網(wǎng)布局方案確定：考慮雨量站建設(shè)成本、維護費用以及潛在的社會經(jīng)濟效益，構(gòu)建懲罰函數(shù)ω，表示實地條件對建設(shè)雨量站的不利影響，設(shè)C表示建設(shè)成本，W表示維護費用，B表示社會經(jīng)濟效益，C、W、B均為補站方案的函數(shù)，隨方案變化而變化，則懲罰函數(shù)ω定義為： 式中：α，β，為權(quán)重系數(shù)； 結(jié)合per和ω，構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)φ，使其與per成正相關(guān)，與ω成負相關(guān)，即： φ＝μ1×per-μ2×ω6 式中：μ1、μ2為權(quán)重系數(shù)； 對于每種補站方案，計算其對應(yīng)的φ值，選取φ值最高的方案作為最優(yōu)雨量站布局方案。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人中國水利水電科學(xué)研究院，其通訊地址為：100048 北京市海淀區(qū)車公莊西路20號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。