(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210952550.8 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 新疆维吾尔自治区气象技 术装备保 障中心 地址 830000 新疆维吾尔自治区乌鲁 木齐 市新市区天津南路215号 (72)发明人 冯婉悦　王智敏　张叶杰　张婷　 黄娟　李娜　张春雷　张晨亮　 徐新明　高原　陈禹　尚嘉成　 刘渊玮　 (74)专利代理 机构 西安硕大知识产权代理事务 所(普通合伙) 61283 专利代理师 张德兴 (51)Int.Cl. G01W 1/18(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统 (57)摘要 本发明公开了一种雨滴谱仪数据质量控制 及评估系统， 包括数据源、 数据质量控制模块、 数 据参量生 成模块和一致性评估模块， 本发明通过 采用雨滴谱仪数据的实时质量控制以及雷达 ‑雨 滴谱仪‑雨量计的时空一致性匹配方法， 完成雨 滴谱仪数据质控和一致性对比分析， 能够实现我 国气象部门部署的国家级地面气象站雨滴谱仪 网数据‑雷达‑雨量计联合交叉校验， 其成本低， 应用于气象数据， 具有启发改进仪器结构性能、 提高数据质量和可用性等优点， 采用该系统统计 评估了雨滴谱仪与雨量计数据的一致性， 通过结 论得知， 由雨滴谱仪数据计算得到的雨量与雨量 计实测具有较好的一致性， 该结果对雨滴谱仪数 据评估及其在多源降水中应用具有很好的启发 意义。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115166875 A 2022.10.11 CN 115166875 A 1.一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 包括数据源(1)、 数据质量控制模块(2)、 数 据参量生 成模块(3)和一致性评估模块(4)， 其特征在于： 所述数据源(1)的两个输出端分别 和数据质量控制 模块(2)、 数据参量生成模块(3)的输入端相互连接， 所述数据质量控制 模 块(2)、 数据参量生 成模块(3)的输出端均和一致性评估模块(4)的输入端相互连接， 所述一 致性评估模块(4)的输出端和数据应用结论(5)的输入端相互连接， 所述数据源(1)包括雨 滴谱仪数据源(6)、 雨量计数据源(7)和天气雷达数据源(8)， 所述一致性评估模块(4)内部 设置有回波强度评估模块(9)、 降雨量评估模块(10)， 所述数据质量控制模块(2)内部包含 有数据质量控制过程、 实时质控以及结果质控， 所述数据参量生 成模块(3)内部包含有参量 计算。 2.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述雨 滴谱仪数据源(6)采用国家级自动气象站100和200型号的雨滴谱仪， 其数据格式为txt， 内 含前一天20时01分至今天20时的逐分钟数据(北京时)， 共计14 40条数据。 3.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述雨 量计数据源(7)采用与雨滴谱仪对应的国家级台站雨量计的小时降水量， 每1小时一条数 据， 含质控码(此 数据为与雨 滴谱仪数据反演的雨 量匹配评估时使用)。 4.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述天 气雷达数据源(8)采用目前新一代天气雷达单站数据经质控的HBR产品， 每5分钟一个文件 (此数据为与雨 滴谱仪数据反演的反射 率因子匹配评估时使用)。 5.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述数 据质量控制过程在雨滴谱仪逐分钟数据满足降水粒子总数＞50个的情况下， 也即有降水的 情况下， 进行数据质量控制。 6.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述实 时监控中， 对txt文件中的32* 32通道(10 0型)、 22*20通道(20 0型)逐分钟数据进行质控。 7.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述结 果质控中， 剔除雨滴谱仪 ‑雷达‑雨量计三种仪器中， 只有一种仪器有 数据的数据， 降水量不 在同一量级的， 剔除雨滴谱仪数据计算得到的小时降水量与雨量计相对误差大于50％以上 的数据。 其中， 相对偏差＝|雨 量计－雨滴谱仪|/雨 量计×100％。 8.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述参 量计算中， 以10 0型雨滴谱仪为例： 降水粒子总数(单位： 个/mi n)： 雨滴谱(单位： )： 反射率因子Z(单位 )： 雨强I(单位 )： 其中nij代表尺度第i档、 速度第j档的实测降水粒子数， Vj为第j档降水粒子的下落末速 度， ΔDi为第i个粒径通道宽度， ΔT为取样时间， A为采样面积。 对于200型雨滴谱仪， i的最 大值设为2 2， j的最大值设为20即可。 9.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述 回权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115166875 A 2波强度评估模块(9)实现雷达测得的回波强度与雨滴谱仪数据反演的回波强度一致性对 比。 由于雨滴谱仪数据是点资料， 采样时间为1min， 雷达数据是面资料， 时间分辨率为6min， 所以进行一 致性对比评估时， 需进行空间匹配和时间匹配。 10.根据权利要求1所述的一种雨滴谱仪数据质量控制及评估系统， 其特征在于： 所述 降雨量评估模块(10)实现自动站雨量计实测降水强度与雨滴谱仪数据反演的降水强度一 致性对比。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115166875 A 3