基于不同插值算法的重慶市電力站點(diǎn)溫度對(duì)比及檢驗(yàn)分析

摘 要 根據(jù)全市范圍內(nèi)的區(qū)域站的觀測數(shù)據(jù)，利用兩種不同的空間插值算法——反距離加權(quán)平均法和普通克里格法分別估算了14個(gè)不同電力站點(diǎn)的溫度，并通過布設(shè)單兵站的方式獲取了每個(gè)電力站點(diǎn)的實(shí)際觀測溫度并通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法對(duì)比實(shí)際觀測的溫度值與計(jì)算得到的溫度值之間的誤差。結(jié)果表明：在重慶復(fù)雜下墊面的情況下，兩種計(jì)算方法都能夠較為準(zhǔn)確地反映出電力站點(diǎn)的實(shí)際溫度值，但兩種方法在不同站點(diǎn)的誤差各不相同，在多數(shù)情況下反距離加權(quán)平均法的估算能力效果要好于普通克里格法。

關(guān)鍵詞 客觀分析方法；溫度；統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：P459 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.35.047

3 結(jié)果分析

3.1 兩種算法的結(jié)果對(duì)比

平均絕對(duì)誤差（MAE）、平均相對(duì)誤差（MRE）和均方根誤差（RMS）的計(jì)算結(jié)果見表1。由表1可知，這兩種插值方法都能很好的反映出電力變電站所處環(huán)境的氣象條件，且與實(shí)際觀測數(shù)據(jù)相比，誤差范圍較小，大多介于0.2～0.5 ℃。兩者相比，克里格法較反距離法誤差稍大一些。

3.2 溫度估算值的訂正

由于重慶地區(qū)地處四川盆地東部，地形比較復(fù)雜，且變電站大都建在高海拔的地區(qū)，根據(jù)唐家萍等的研究，重慶地區(qū)低層大氣的逆溫現(xiàn)象比較嚴(yán)重，所以公式中的大氣溫度隨高度的遞減率不能簡單套用檢驗(yàn)公式，由于觀測時(shí)段是在11月份，采用了唐家萍[3]等人的研究成果，對(duì)溫度隨高度的垂直遞減率進(jìn)行了訂正，將每1 000 m降溫6.5 ℃訂正為5.5 ℃。

反距離法和克里格法經(jīng)過訂正后，估算值的平均絕對(duì)誤差總體上要小一些，經(jīng)過訂正后，誤差平均下降了0.12 ℃，其余的站點(diǎn)也呈現(xiàn)下降的趨勢。

和平均絕對(duì)誤差的變化趨勢一樣，反距離法和克里格法估算的平均相對(duì)誤差經(jīng)過訂正后都呈現(xiàn)誤差變小的趨勢，只有綦江變電站經(jīng)過訂正后誤差變大，誤差增大了0.1%，可以認(rèn)為是沒有影響。其余隆盛變電站下降了1.3%，萬縣變電站下降了0.7%，訂正后誤差減小。

大部分站點(diǎn)經(jīng)過訂正后的均方根誤差要比沒有訂正的結(jié)果要更加收斂一些，其中原先誤差較大的隆盛變電站，訂正后效果明顯。

綜上所述，根據(jù)重慶地區(qū)的實(shí)際氣溫隨高度的垂直遞減率，經(jīng)過訂正后的溫度與沒有訂正的溫度的誤差呈現(xiàn)下降的趨勢，特別是一些誤差較大的站，平均下降了0.12 ℃，最多的變電站下降了0.205 ℃，平均相對(duì)誤差和均方根誤差也呈現(xiàn)出同樣的趨勢，總的來看使用該訂正方法對(duì)誤差的降低還是起到了一定的作用，特別是對(duì)原先誤差較大的站點(diǎn)效果較好，這可能都與重慶復(fù)雜的地形有關(guān)。

4 小結(jié)與討論

通過對(duì)以上客觀分析方法結(jié)果的分析，可以得到以下結(jié)論。一是采用客觀分析方法能夠得到電力站點(diǎn)的溫度估值，且準(zhǔn)確性也能夠得到保證，誤差范圍大多在1 ℃以下，平均相對(duì)誤差在8%以下。二是兩種客觀分析方法都能很好地反映電力站點(diǎn)的估值信息，但在不同的站點(diǎn)上的估算能力各不相同，這可能與電力站點(diǎn)所處的下墊面環(huán)境不同有關(guān)。三是根據(jù)重慶逆溫情況得到的溫度訂正值對(duì)誤差的降低起到了一定的作用，但要得到更加精確的訂正值還需要對(duì)其他要素（如地形、迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡、植被等）綜合考慮。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭小波，羅宇翔，于飛，等.西南復(fù)雜山地農(nóng)業(yè)氣候要素空間插值方法比較[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2008，29（4）：458-462.

[2]董曉華，薄會(huì)娟，鄧霞，等.降雨空間插值方法及在清江流域的應(yīng)用[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（6）：6-10.

[3]唐家萍，譚桂容，譚暢.基于L波段雷達(dá)探空資料的重慶市區(qū)低空逆溫特征分析[J].氣象科技，2009，40（5）：789-793.

（責(zé)任編輯：趙中正）