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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京師范大學(xué)申請的專利一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法獲國家發(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(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116089547B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-15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(hào)為：202211290556.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F16/29；該發(fā)明授權(quán)一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法是由白世彪;寧珊;徐曉軒;孫怡然;馬馳騁設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-10-21向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法在說明書摘要公布了：一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法。包括：APHRODITE、IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)的讀取及觀測站點(diǎn)日降水量統(tǒng)計(jì)；在0.25°的尺度上，利用隨機(jī)森林算法建立模型，模擬兩類降水?dāng)?shù)據(jù)長時(shí)間序列變動(dòng)趨勢；在0.1°尺度上，通過3×3滑動(dòng)窗口生成降水?dāng)?shù)據(jù)的空間解聚權(quán)重；時(shí)間尺度和空間尺度結(jié)合，得到0.1°2001年以前的IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)，即為NIMERG數(shù)據(jù)。本發(fā)明利用APHRODITE再分析降水產(chǎn)品和IMERG衛(wèi)星降水產(chǎn)品在相同時(shí)間內(nèi)的時(shí)空尺度上的互相關(guān)系，逆向反推延伸了IMERG衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)，可為山區(qū)水文、生態(tài)或地質(zhì)災(zāi)害等相關(guān)研究提供一套高質(zhì)量、長時(shí)間序列的降水產(chǎn)品。

本發(fā)明授權(quán)一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種山區(qū)衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)的反推回溯方法，具體步驟如下，其特征在于： 步驟1，APHRODITE、IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)的讀取及觀測站點(diǎn)日降水量統(tǒng)計(jì)； 步驟2，在0.25°的尺度上，利用隨機(jī)森林算法建立模型，模擬兩類降水?dāng)?shù)據(jù)長時(shí)間序列變動(dòng)趨勢； 所述步驟2中，具體包括以下步驟： 步驟21，計(jì)算APHRODITE、IMERG兩種數(shù)據(jù)共有15年的日均降水值； 步驟22，將IMERG日均降水?dāng)?shù)據(jù)重采樣至和APHRODITE降水?dāng)?shù)據(jù)的空間分辨率保持一致，使其空間分辨率從0.1°變?yōu)?.25°； 步驟23，Elevation數(shù)據(jù)是通過將覆蓋研究區(qū)多幅ASTERGDEMV2數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接和裁剪，得到研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)； 步驟24，通過對研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)計(jì)算提取出經(jīng)度Longitude、緯度Latitude、坡度Slope、坡向Aspect、地形開闊度Openness、地形粗糙度Roughness和地形起伏度Undulation柵格數(shù)據(jù)； 步驟25，將Longitude、Latitude、Slope、Aspect、Openness、Roughness和Undulation柵格數(shù)據(jù)重采樣至和APHRODITE降水?dāng)?shù)據(jù)的空間分辨率保持一致，使其空間分辨率從90m變?yōu)?.25°； 步驟26，基于APHRODITE、IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)與地表參數(shù)構(gòu)建基于隨機(jī)森林的非線性機(jī)器算法模型，建立IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)與地表參數(shù)、APHRODITE降水?dāng)?shù)據(jù)之間的關(guān)系方程： 1 式中，PER表示訓(xùn)練階段的IMERG日均降水?dāng)?shù)值；C為輸入向量，表示輸入變量，包括Longitude、Latitude、Slope、Aspect、Openness、Roughness、Undulation、APHRODITE日均降水?dāng)?shù)據(jù)；fRF是一個(gè)非線性函數(shù)，在輸入變量和輸出PER之間建立關(guān)系； 步驟27，采用決策樹對空間分辨率為0.25°的IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，將APHRODITE某一天的降水?dāng)?shù)據(jù)代入該模型中得到對應(yīng)日期IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)A； 在回歸任務(wù)中，首先在訓(xùn)練期間內(nèi)建立若干棵決策樹，每棵決策樹由Bootstrap樣本建立，其中訓(xùn)練輸入數(shù)據(jù)約占總樣本的23，其余13的樣本用于驗(yàn)證每棵樹； 通過對許多獨(dú)立回歸樹的結(jié)果求算術(shù)平均來生成最終模型預(yù)測值，模型最終結(jié)果表示為： 2 式中，為最終預(yù)測結(jié)果，m是回歸樹的數(shù)量，表示第i棵樹的預(yù)測結(jié)果； 步驟28，利用每棵決策樹的平均袋外數(shù)據(jù)OOB來得到預(yù)測精度，計(jì)算原理如下： 3 式中，n為OOB樣本個(gè)數(shù)，為根據(jù)給定樣本，RF模型的輸出數(shù)據(jù)；為IMERG日均降水?dāng)?shù)據(jù)； 步驟29，提取每一個(gè)柵格單元格的APHRODITE和IMERG降水?dāng)?shù)值，分析兩種降水?dāng)?shù)據(jù)在時(shí)間尺度上的分布規(guī)律，使用多項(xiàng)式計(jì)算方法調(diào)整參數(shù)盡量貼近其降水?dāng)?shù)據(jù)，獲得對應(yīng)日期某一個(gè)柵格單元格的IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)B； 步驟210，對應(yīng)日期某一個(gè)柵格單元格的IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)取其為步驟27和步驟29得到的降水?dāng)?shù)據(jù)的平均值，利用上述步驟修正整個(gè)研究區(qū)在0.25°尺度下IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)所有柵格單元格的降水?dāng)?shù)值，生成對應(yīng)日期的NIMERG降水?dāng)?shù)據(jù)； 步驟3，在0.1°尺度上，通過3×3滑動(dòng)窗口生成降水?dāng)?shù)據(jù)的空間解聚權(quán)重； 步驟4，時(shí)間尺度和空間尺度結(jié)合，得到0.1°尺度上2001年以前的IMERG降水?dāng)?shù)據(jù)，即為NIMERG數(shù)據(jù)。

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