(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 202210631151.1 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 成都信息工程大学 地址 610225 四川省成 都市西南 航空港经 济开发区学府路一段24 号 (72)发明人 陈亚玲　文军　李晓玥　杨显玉　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 刘妮 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种模拟并计算黄河源区径流的方法 (57)摘要 本发明公开一种模拟并计算黄河源区径流 的方法， 包括以下步骤： 根据流域实际情况选择 WRF‑Hydro模式， 收集模式输入数据和流域的观 测数据， 对四类降水产品进行精度对比并获取模 式最终的驱动数据， 利用WRF ‑Hydro模式模拟并 输出径流计算结果； 本发明对四类降水产品在不 同时空尺度上的精度进行对比， 并选取最优的降 水数据结合 GLDAS的非降水场得到模式最终的驱 动数据， 通过各相数据的输入， 驱动WRF ‑Hydro模 式， 进而模拟和计算出待模拟流域的径流量， 能 够精确有效的对流域径流变化进行模拟， 并降低 模拟结果的不确定性， 从而提高径 流计算结果的 准确性。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114970277 A 2022.08.30 CN 114970277 A 1.一种模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 根据待模拟流域实际情况选择WRF ‑Hydro模式， 该模式包括陆面模块、 壤中汇 流模块、 地表 汇流模块、 地下 水汇流模块及河道 汇流模块； 步骤二： 先收集待模拟流域的气象驱动数据、 下垫面数据和河网水系数据作为模式输 入数据， 并将获取到的GLDAS数据进行双线性插值， 得到待模拟流 域最初的驱动数据； 步骤三： 先获取CMFD、 CMORPH、 T RMM以及GLDAS四类降水产品在待模拟流域的降水数据， 再对比CMFD、 CMORPH、 TRMM以及GLDAS四类降水产品的降水数据在待模拟流域的精度， 选取 其中精度最佳的降水 数据与GLDAS的非降水场结合， 得到WRF ‑Hydro模式最终的驱动数据； 步骤四： 将待模拟流域最终的驱动数据以及模式运行的初始场数据输入WRF ‑Hydro模 式， 再运行WRF ‑Hydro模式， 经模式陆面模块对输入的相关水体数据进行产流计算， 然后将 地表径流及土壤含水量等数据通过网格降尺度至汇流网格进 行计算， 最 终得到待模拟流域 的径流量。 2.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 一中， 所述壤中汇流模块为三维计算模块， 同时考虑垂直和水平方向的水分交换， WRF ‑ Hydro模式运行时先计算粗网格上的陆面模块， 再计算细网格上的汇 流模块， 包括壤中汇 流 模块、 地表 汇流模块、 地下 水汇流模块及河道 汇流模块。 3.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 一中， 所述WRF ‑Hydro模式中， 将全球再分析资料FNL作为WRF ‑Hydro模式运行的初始场， 并 将FNL输入WRF模式， 得到WRF ‑Hydro模式运行的初始场状态。 4.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 一中， WRF ‑Hydro模式驱动数据的时空分辨率分别为3h和5.0km ×5.0km， 汇流网格分辨率为 500.0m×500.0m， 计算时间步长设置为20s， 径流模拟结果 为逐小时输出。 5.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 二中， 所述气象驱动数据由向下长波辐射、 向下短波辐射、 地表气压、 比湿、 空气温度、 近地 面风速和降水率7个 变量组成， 所述GLDAS数据的时空分辨 率分别为3 h和0.25° ×0.25°。 6.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 二中， 所述下垫面数据均来自W RF前处理系统， 所述河网水系数据来自基于多尺度高程导数 的水文数据和地图， 选取90.0m ×90.0m分辨率的高程数据， 并提取准确的河网信息 。 7.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 三中， 进行精度对比时， 先利用Cressman客观分析法将待模拟流域站点的降水插值为0.25 ° ×0.25°的格点数据， 再采用双线性插值将CMFD、 CMORPH、 TRMM以及GLDAS四类降水产品插值 到同一分辨率上， 然后通过格点数据进行空间精度对比， 并进一步采用双线性插值方法将 格点数据插值到站点， 以站点算术平均值代表待模拟流域降水， 进行降水产品时间精度对 比。 8.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤 三中， 选取相关系数、 均方根误差、 纳什系 数和相对偏差四类评价指标来评判降水的精度， 同时采用探测 率、 误报率、 探测成功率三个统计指标来评估不同降水产品对黄河源区 降水 的捕捉能力。 9.根据权利要求1所述的一种 模拟并计算黄河源区径流的方法， 其特征在于： 所述步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114970277 A 2四中， 所述待模拟流域最 终的驱动数据为CMFD的降水数据和GLDAS的非降水数据， 所述WRF ‑ Hydro模式所需的初始场数据由FN L资料提供。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114970277 A 3