雨雪冰冻灾害感知方法、装置、电子设备及存储介质

本发明涉及气象感知，尤其涉及一种雨雪冰冻灾害感知方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、现有的方法在气象灾害体系中，天气和气象监测和预报存在不足，地面观测站少，预报也主要是气象过程的预报，缺少大气过程多雨雪赋存状态的感知，不能全面反映受灾强度和范围。

2、如何提升雨雪冰冻灾害态势全面感知准确率的需求是目前业界亟待解决的重要课题。

技术实现思路

1、本发明提供一种雨雪冰冻灾害感知方法、装置、电子设备及存储介质，用以提升雨雪冰冻灾害态势全面感知的准确率。

2、本发明提供一种雨雪冰冻灾害感知方法，包括：

3、将目标区域中目标频率的被动微波大气透过率输入一维微波大气辐射传输模型，确定所述目标频率的大气下行辐射，所述目标频率是处于ku波段、ka波段或者w波段的范围内的频率；

4、基于所述目标频率的大气下行辐射以及所述目标频率的被动微波大气透过率，对所述目标区域中目标频率的被动微波遥感原始亮温进行校正，得到所述目标频率的校正后的被动微波亮温；

5、基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定。

6、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述目标频率包括18ghz的v极化频率、23ghz的v极化频率、37ghz的v极化频率以及89ghz的v极化频率。

7、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定，包括：

8、确定所述目标区域处于第一区域，所述第一区域为1月份0℃等温线以北的区域；

9、在(tb_18v-tb_89v)>12k的情况下，确定所述目标区域为积雪区域；

10、在(tb_18v-tb_89v)<=12k的情况下，确定所述目标区域为非积雪区域；

11、其中，tb_18v为18ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温，tb_89v为89ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温。

12、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述确定所述目标区域为积雪区域之后，还包括：

13、确定所述第一区域的积雪深度为：

14、sd=4.5×(tb_18v-tb_37v)+1.5；

15、其中，sd为积雪深度，tb_37v为37ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温。

16、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定，包括：

17、确定所述目标区域处于第二区域，所述第二区域为1月份0℃等温线以南的区域；

18、基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，确定所述目标区域的地表等效温度，并基于所述地表等效温度，确定所述目标区域是否为雨雪冰冻区；

19、所述地表等效温度为：

20、t=59.14-0.38×tb_18v+1.1×tb_23v-0.41×tb_37v+0.34×tb_89v-273.15；

21、其中，t为地表等效温度，tb_18v为18ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温，tb_23v为23ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温，tb_37v为37ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温，tb_89v为89ghz的v极化频率的校正后的被动微波亮温。

22、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述基于所述地表等效温度，确定所述目标区域是否为雨雪冰冻区，包括：

23、在t>7的情况下，确定所述目标区域为非雨雪冰冻区；

24、在t<=7的情况下，确定所述目标区域为雨雪冰冻区。

25、根据本发明提供的一种雨雪冰冻灾害感知方法，所述确定所述目标区域为雨雪冰冻区之后，还包括：

26、在满足第一预设条件的情况下，基于tb_18v以及tb_37v，确定所述目标区域的厚雪区雪深以及所述目标区域的薄雪区雪深，所述第一预设条件为：在预设时间段内，t<4且(tb_18v-tb_89v)>-5；

27、在不满足所述第一预设条件的情况下，基于tb_18v以及tb_89v，确定所述目标区域的冰冻强度或者所述目标区域的降水强度。

28、本发明还提供一种雨雪冰冻灾害感知装置，包括：

29、大气下行辐射确定模块，用于将目标区域中目标频率的被动微波大气透过率输入一维微波大气辐射传输模型，确定所述目标频率的大气下行辐射，所述目标频率是处于ku波段、ka波段或者w波段的范围内的频率；

30、校正模块，用于基于所述目标频率的大气下行辐射以及所述目标频率的被动微波大气透过率，对所述目标区域中目标频率的被动微波遥感原始亮温进行校正，得到所述目标频率的校正后的被动微波亮温；

31、灾害确定模块，用于基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定。

32、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述雨雪冰冻灾害感知方法。

33、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述雨雪冰冻灾害感知方法。

34、本发明提供的雨雪冰冻灾害感知方法、装置、电子设备及存储介质，通过一维微波大气辐射传输模型，确定目标频率的大气下行辐射，并基于大气下行辐射确定目标频率的校正后的被动微波亮温，对目标区域是否为灾害情况进行确定。实现了对雨雪冰冻灾害过程时的地面和大气微波散射特征，融合多种波段对地面冰冻雨雪覆盖强度进行辨识，并采用基于被动微波大气校正技术消除水汽和云中液态水对高频微波信号的干扰，实现了对目标区域中雨雪冰冻灾害的准确感知，提升了对目标区域中雨雪冰冻灾害态势全面感知的准确率。

技术特征：

1.一种雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述目标频率包括18ghz的v极化频率、23ghz的v极化频率、37ghz的v极化频率以及89ghz的v极化频率。

3.根据权利要求2所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定，包括：

4.根据权利要求3所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述确定所述目标区域为积雪区域之后，还包括：

5.根据权利要求2所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述基于所述目标频率的校正后的被动微波亮温，对所述目标区域是否为灾害情况进行确定，包括：

6.根据权利要求5所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述基于所述地表等效温度，确定所述目标区域是否为雨雪冰冻区，包括：

7.根据权利要求6所述的雨雪冰冻灾害感知方法，其特征在于，所述确定所述目标区域为雨雪冰冻区之后，还包括：

8.一种雨雪冰冻灾害感知装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述雨雪冰冻灾害感知方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述雨雪冰冻灾害感知方法。

技术总结本发明涉及气象感知技术领域，提供一种雨雪冰冻灾害感知方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：将目标区域中目标频率的被动微波大气透过率输入一维微波大气辐射传输模型，确定目标频率的大气下行辐射，对目标区域中目标频率的被动微波遥感原始亮温进行校正，消除水汽和云中液态水对高频微波信号的干扰；基于目标频率的校正后的被动微波亮温组合，对目标区域稳定积雪区分别进行积雪判识和雪深监测；基于校正后的被动微波亮温，对目标区域不稳定积雪区通过不同微波信号组合分别获得厚雪和浅雪区雪深，并利用等效温度温度阈值和高频信号组合获得降水强度和冰冻强度，提升了对目标区域中雨雪冰冻灾害态势全面感知的准确率。技术研发人员：石利娟,邱玉宝受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/4