(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 202211024556.5 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 黄河勘测规划设计 研究院有限公司 地址 450003 河南省郑州市金 水区金水路 109号 (72)发明人 安新代　吴迪　谢向文　宋克峰　 马若龙　姜文龙　 (74)专利代理 机构 郑州异开专利事务所(普通 合伙) 41114 专利代理师 韩鹏程 (51)Int.Cl. G06V 10/74(2022.01) G06V 10/56(2022.01) G06V 10/26(2022.01) (54)发明名称 基于雨量色斑图的雨 量相似性分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于雨量色斑图的雨量 相似性分析方法， 首次提出使用雨量色斑数据进 行雨量相似性分析， 解决了传统雨量数值数据保 密性问题， 同时利用雨量色斑数据中的颜色与空 间信息做 为检索特征， 有效地将降雨量与降雨空 间信息结合起来。 并根据历史雨量的降雨趋势来 辅助判断当前雨量走势， 为防汛监测提供数据 支 撑。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115294369 A 2022.11.04 CN 115294369 A 1.一种基于雨 量色斑图的雨 量相似性分析 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1， 待分析地区雨 量色斑图合成； 将分辨率为640 ×480的屏幕划分为XY方向交叉的307200个格点， 将待分析地区实测雨 量站的地理位置换算成格点坐标， 并根据实测雨量站的雨量数据， 使用16种不同颜色为各 个格点赋予雨 量值， 形成雨 量色斑图； S2， 对所述 雨量色斑图进行色块分割； 设置棕色、 草色、 绿色、 蓝色、 粉色、 红色的像素区间及权重， 采用阈值法对雨量色斑图 进行色块分割， 并得到每 个色块的二 值掩膜特 征图； S3， 采用掩膜法， 依次根据所述色块的二值掩膜特征图， 将历史雨量色斑图分割为若干 与色块一一对应的历史雨 量图块； S4， 提取并单独保存所述历史雨 量图块的颜色特 征； S5， 计算雨量相似性； S5.1， 使用相似性计算方法计算各历史雨量图块的颜色特征与其对应色块的颜色特征 的相似度； S5.2， 根据与历史雨量图块对应色块的权重为所述相似度赋予权重， 权重与相似度的 乘积为历史雨 量图块的权 重相似度； S5.3， 将历史雨量色斑图分割的若干历史雨量图块的权重相似度相加， 得到历史雨量 色斑图的最终相似度； S5.4， 选取最终相似度最大的历史雨 量色斑图作为 雨量色斑图的参 考。 2.根据权利要求1所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： S1步中 所述屏幕X 方向划分为0 至639个点， Y方向划分为0 至479个点。 3.根据权利要求1所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： S1步中 所述赋予雨 量值采用克 里金或反距离 权重法。 4.根据权利要求1所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： S2步中 所述二值掩膜特 征图仅包括色块的地理位置信息 。 5.根据权利要求1所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： S4步中 所述颜色特 征为颜色直方图以及颜色矩。 6.根据权利要求1所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： S5步中 所述相似性计算方法为欧氏距离 。 7.根据权利要求1 ‑6所述的基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 其特征在于： 还用 于计算降雨场次相似性， 具体为： 按小时或按天合成待分析地区的雨量色斑图； 依次按相同 时间区间计算所述历史雨量色斑图中所述历史雨量图块与所述待分析地区的雨量色斑图 中所述色块的所述相似度， 并按照所述时间区间的次序赋予相似度所述权重， 加权计算降 雨场次的相似性。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115294369 A 2基于雨量色斑图的雨量相似性分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及雨 量分析领域， 尤其是 涉及基于雨 量色斑图的雨 量相似性分析 方法。 背景技术 [0002]雨量的走势直接影响着汛情的发展。 王国安在黄河水利出版社2022年出版的 《水 文定理、 定律和假说初探》 中曾提出， 对特定流域内的两场暴雨洪水而言， 若其洪水过程在 时空方面高度相似， 则暴雨和天气过程也相似。 因而针对特定流域内， 根据当前雨量情况， 从历史雨量中寻找与之最相似的降雨场次， 并根据历史降雨场次中雨量的走势 来推断当前 降雨量的走势， 可以有效地推演出当前汛情的演变规律， 进而提升相关人员对防汛的指挥 决策能力。 [0003]然而， 目前雨量相似性分析方法大多用一些相似性分析模型对水文站、 雨量站、 日 雨量、 降雨摘要等数值型数据进行分析， 在一定程度上可以有效地计算出不同降雨场次之 间的相似性， 然而这些基于数值型 的雨量数据特征指标仅能代表水文站、 雨量站所在地的 降雨量， 并不能有效地表达降雨量的空间地理位置信息， 因此存在很大局限性。 而且雨量相 似性分析所用到的数值数据对于水利防汛人员来说具有保密性， 获取不易， 进一步限制 了 水利防汛领域进行精确的雨 量相似性走势分析的能力。 发明内容 [0004]本发明目的在于提供一种基于雨量色斑图的雨量相似性分析方法， 用于解决当前 雨量相似性分析无法指示降雨量空间地理位置信息， 以及雨量数值数据保密， 不易获取 的 问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明采取 下述技术方案： 本发明所述的基于雨 量色斑图的雨 量相似性分析 方法， 包括以下步骤： S1， 待分析地区雨 量色斑图合成； 将分辨率为640 ×480的屏幕划分为XY方向交叉的307200个格点， 将待分析地区实 测雨量站的地理位置换算成格点坐标， 并根据实测雨量站的雨量数据， 使用16种不同颜色 为各个格点赋予雨量值， 形成雨量色斑图； 该雨量色斑图既包含待分析地区的地理位置信 息， 同时使用颜色对各地理位置处的降雨 量进行了标记。 [0006]S2， 对所述 雨量色斑图进行色块分割； 设置棕色、 草色、 绿色、 蓝色、 粉色、 红色的像素区间及权重， 采用阈值法对雨量色 斑图进行色块分割， 并得到每个色块的二值掩膜特征图； 分割后的色块即包含了其所覆盖 的地理位置， 也包含了其所覆盖的地理位置处的降雨量。 而二值掩膜特征图则是将色块的 颜色信息抹去， 仅保留该色块所覆盖的地理位置信息 。 [0007]S3， 采用掩膜 法， 依次根据所述色块的二值掩膜特征图， 将历史雨量色斑图分割为 若干与色块 一一对应的历史雨 量图块； 通过二值掩膜特征图中的地理位置信息对历史雨量色斑图进行分割， 获得与色块说　明　书 1/5 页 3 CN 115294369 A 3