[发明专利]一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法

权利要求书

1.一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于包括以下步骤：

A基于已有人工增雨总结成果筛选作业参数，构建人工增雨率指标阈值库，获取待评估作业的作业信息；

B通过所述作业信息得到催化位置，并将所述催化位置与地理信息关联；

C参照合理性判别指标库对所述作业信息进行作业合理性分析；

D基于催化剂传输扩散模型，利用三维风场资料计算所述作业信息的影响区，对重叠的影响区进行合并影响区计算，得到作业影响时长和逐小时作业影响区产品；

E根据所述逐小时作业影响区产品和作业影响时长，并将所述作业信息与人工增雨率指标阈值库相匹配，得到对应的人工增雨指标阈值，采用指标阈值法计算逐小时增雨量格点产品和任意时段增雨量水平分布；采用指标阈值法计算逐小时增雨量和任意时段增雨量，输出评估结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于，在步骤A中，所述作业参数包括关联的云条件，作业方式和地区信息，所述云条件包括天气系统，云系特征和云状特征，所述作业方式包括地面火箭、高炮、烟炉和飞机作业工具。

3.根据权利要求1所述的一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于，在步骤B中对所述催化位置与地理信息关联的方法包括以下步骤：

步骤B-1、读入地面作业站点的地理数据、地面作业信息和飞机作业信息；

步骤B-2、对地面作业信息和飞机作业信息进行质量控制；

步骤B-3、基于火箭、高炮厂家提供的弹道曲线参数和方位角、仰角参数，计算火箭、高炮的播撒点位置并设置为催化位置，并将所述催化位置的坐标匹配到地理经纬度坐标。

4.如权利要求3所述的一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于，所述对地面作业信息和飞机作业信息进行质量控制的方法包括：

1）利用地面作业点经度、纬度信息判定作业点是否超出其所在行政区，剔除超出的作业信息；

2）根据作业点安全射界以及仰角在45-85^o范围内的要求，判断所述地面作业方位角、仰角是否正确，去除错误的作业信息；

3）对所述飞机作业信息的飞行轨迹数据进行处理，采用滤波算法或者异常值检测去除所述飞行轨迹数据中的奇点；

4）将选取的作业信息与作业信息上报规范进行比对筛选，记录不合规部分的内容。

5.根据权利要求1所述的一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于，在步骤C 中，所述合理性判别指标库包括作业条件、作业部位和催化剂选择合理性判别指标，具体为：

①作业条件要求所述催化位置附近10km格点范围卫星反演云顶高度有值，从而判断是否有云；

②作业部位要求地面作业的催化位置高度小于卫星云顶高度、飞机播撒高度小于云顶高度的轨迹点占比超过50%；

③催化剂选择要求冷云催化剂作业部位的温度小于0℃，暖云催化剂作业部位的温度大于0℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于指标阈值法的人工增雨作业效果评估方法，其特征在于，在步骤D中所述作业影响时长和逐小时作业影响区产品的计算方法包括以下步骤：

步骤D-1、将三维风场资料与所述催化位置进行时空匹配关联；

步骤D-2、基于自由大气中的物质传输扩散方程，计算不同作业方式催化剂扩散传输的解析解，得到每条作业的逐小时作业影响区：

；

上式中扩散物质浓度，、、为三维风场、、轴方向的分风速，、为水平和垂直湍流系数，为时间；

其中高炮作业采用瞬时点源模型，火箭作业采用瞬时线源模型，飞机作业采用移动点源模型，烟炉催化作业采用高斯烟羽扩散模型计算影响区，催化剂浓度以1个/L的浓度阈值来计算作业影响时长；

步骤D-3、基于所述作业信息对应的影响区结果，对时空重叠的不同作业影响区进行合并影响区计算，得到逐小时作业影响区产品，对任意时段内的逐小时作业影响区进行合并影响区计算，去除重叠面积，得到任意时段的作业影响区面积。