[发明专利]一种基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法

权利要求书

1.一种基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，依次包括：数据预处理的步骤、物理量计算的步骤、物理量遴选的步骤、因子分析的步骤、因子得分估计的步骤、建立潜势预报模型的步骤以及发布客观潜势预报产品的步骤；

所述物理量遴选的步骤以显著性指标和敏感性指标作为遴选标准；所述显著性指标利用公式T值越大，对应的物理量显著性越好；利用ROC曲线作为敏感性指标，ROC曲线与y＝x函数线包含的面积值可视作因子敏感性效果，面积值越大敏感性效果越好；

所述因子得分估计的步骤将标准化的因子得分作为因子潜势f_i(i＝1，2，...，6)；

所述建立潜势预报模型的步骤利用公式：

F_all＝(16.6×f₁+13.2×f₂+12.3×f₃+10.4×f₄+9.8×f₅+9.0×f₆)/71.2得到潜势预报值F_all；

所述发布客观潜势预报产品的步骤是利用所述潜势预报值F_all生产目标时间内的短时强降水客观潜势预报产品，并根据需要对外发布所述短时强降水客观潜势预报产品的内容。

2.根据权利要求1所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，所述数据预处理的步骤将站点实况处理为与ECMWF-Interim空间分辨率相同的格点实况数据集；具体如下：遍历所有格点，在再分析资料时次对应的代表时段内进行判断，若格点内有站点录得≥20mm/h雨量，则认为该格点出现了短时强降水。

3.根据权利要求1所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，物理量计算的步骤利用各层次ERA-Interim资料计算若干反映大气状况的物理量；以格点的物理量与气候平均态的偏差值作为建模变量；所述的气候平均态计算方式为：对应指定一天的指定时次，合成若干年的当天及前后两天所述时次的大气平均场，再通过合成场计算对应的物理量。

4.根据权利要求1所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，所述物理量遴选的步骤计算T值后，通过T值检验表查找计算对应的基准值t0，并比较T值和基准值t0，若T＞t0，则判定样本有显著性差异；再进行显著性检验，剔除无法通过检验的物理量，将剩余物理量的T值按从大到小排序。

5.根据权利要求1所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，因子分析的步骤将p个物理量x(x＝x₁，x₂，x₃，...，x_p)表达为m个因子f(f＝f₁，f₂，f₃，...，f_m)的线性组合形式，即：x＝Af+u；其中A为因子荷载矩阵，通过对原始变量x的相关系数矩阵进行处理得到；计算因子荷载矩阵A时，采用旋转方式为最大方差正交旋转法。

6.根据权利要求5所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，所述因子得分估计的步骤使用Thompson方法对因子得分进行估计；对因子载荷矩矩阵A进行正交旋转，建立X变量的相关系数矩阵R＝(r_ij)_p×p，再通过公式进行因子得分估计，将估计出的因子得分再进行标准化。

7.根据权利要求1所述基于显著性与敏感性因子分析法的短时强降水预报方法，其特征在于，所述发布客观潜势预报产品的步骤中所述目标时间具体为0-36h内的逐6小时。