(19)中华 人民共和国 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 202111443003.9 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 中国空间技 术研究院 地址 100194 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 郑伟　尹文杰　苏凯　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 杨春颖 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于地下水加权融合模型提高区域地下水 储量准确性方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于地下水加权融合模 型提高区域地下水储量准确性的方法和系统， 该 方法包括： 随机选取三个独立的地下水储量异常 数据集； 根据随机选取的三个独立的地下水储量 异常数据集， 进行协方差、 数值变化敏感度、 随机 误差方差解算， 并构建得到地下水加权融合模 型； 基于构建得到的地下水加权融合模型， 进行 地下水储量异常估算， 得到地下水储量异常估算 结果， 并输 出。 本发明利用ETC方法计算的与未知 实测值之间的相关系数平方和误差方差来构建 权重因子， 并赋予基于GRACE和多种水文模型数 据的GWSA以权重， 从而对这些GWSA结果进行融 合， 充分保留了各水文模型数据的优点， 提高了 GRACE区域地下水储量估算的准确性。 权利要求书2页 说明书12页 附图7页 CN 114239240 A 2022.03.25 CN 114239240 A 1.一种基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方法， 其特征在于， 包 括： 随机选取三个 独立的地下 水储量异常数据集； 根据随机选取的三个独立的地下水储量异常数据集， 进行协方差、 数值变化敏感度、 随 机误差方差解 算， 得到各地下 水储量异常数据集的相关系数和随机误差方差； 根据得到的各地下水储量异常数据集的相关系数和随机误差方差， 构建得到地下水加 权融合模型； 基于构建得到的地下水加权融合模型， 进行地下水储量异常估算， 得到地下水储量异 常估算结果， 并输出。 2.根据权利要求1所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， 随机选取的三个独立的地下水储量异常数据集分别为： 由重力恢复与气候 实验卫星数据分别联合GLDAS水文模型、 ERA5再分析数据集、 WGHM水文模型， 得到的第一地 下水储量异常数据集S1、 第二地下水储量异常数据集S2、 第二地下水储量异常数据集S3。 3.根据权利要求2所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， 根据获取 的三个独立的地下水储量异常数据集， 进行协方差、 数值变化敏 感度、 随机误差方差解算， 得到各地下水储量异常数据集的相关系数和随机误差方差， 包 括： 根据获取的三个独立的地下水储量异常数据集Si， 进行协方差解算， 得到 各地下水储 量 异常数据集之间的协方差 cov(Si,Sj)； 其中， i∈[1,2,3]， j∈[1,2,3]； 根据cov(Si,Sj)， 进行数值变化敏感度和随机误差方差解算， 得到Si的数值变化敏感度 Ki和Si的随机误差方差 根据Ki和 解算得到Si的相关系数ρi, Θ。 4.根据权利要求3所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， cov(Si,Sj)的解算公式如下： cov(Si,Sj)＝E(SiSj)‑E(Si)E(Sj)···(1) 其中， E(SiSj)表示SiSj的数学期望， E(Si)表示Si的数学期望， E(Sj)表示Sj的数学期望。 5.根据权利要求4所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， Si的数值变化敏感度Ki的解算流程如下： 将cov(Si,Sj)记作Cij； 根据Cij， 通过如下式(2)解 算得到Si的数值变化敏感度Ki： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114239240 A 26.根据权利要求5所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， Si的随机误差方差 的解算公式如下： 7.根据权利要求6所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， Si的相关系数ρi, Θ的解算公式如下： 8.根据权利要求7所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， 根据各地下水储量异常数据集的相关系数和随机误差方差， 构建得到地下 水加权融合模型， 包括： 根据ρi, Θ和 确定地下 水加权融合模型的权 重Wi； 根据各独立 的地下水储量异常数据集在同一位置的时间序列Mi和确定的Wi， 构建得到 如下地下 水加权融合模型Ymodel： Ymodel＝W1M1+W2M2+W3M3···(5)。 9.根据权利要求8所述的基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的方 法， 其特征在于， 地下 水加权融合模型的权 重Wi的解算公式如下： 10.一种基于地下水加权融合模型提高区域地下水储量准确性的系统， 其特征在于， 包 括： 数据集选取模块， 用于随机 选取三个 独立的地下 水储量异常数据集； 解算模块， 用于根据随机选取的三个独立的地下水储量异常数据集， 进行协方差、 数值 变化敏感度、 随机误差方差解算， 得到各地下水储量异常数据集的相关系 数和随机误差方 差； 模型构建模块， 用于根据得到的各地下水储量异常数据集的相关系数和随机误差方 差， 构建得到地下 水加权融合模型； 异常估算模块， 用于基于构建得到的地下水加权融合模型， 进行地下水储量异常估算， 得到地下 水储量异常估算结果， 并输出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114239240 A 3