基于不同插值算法的重慶市電力站點溫度對比及檢驗分析

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個不同電力站點的溫度，并通過布設單兵站的方式獲取了每個電力站點的實際觀測溫度并通過統(tǒng)計檢驗方法對比實際觀測的溫度值與計算得到的溫度值之間的誤差。結(jié)果表明：在重慶復雜下墊面的情況下，兩種計算方法都能夠較為準確地反映出電力站點的實際溫度值，但兩種方法在不同站點的誤差各不相同，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)計檢驗

中圖分類號：P459 文獻標志碼：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)果對比

平均絕對誤差（MAE）、平均相對誤差（MRE）和均方根誤差（RMS）的計算結(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公式，由于觀測時段是在11月份，采用了唐家萍[3]等人的研究成果，對溫度隨高度的垂直遞減率進行了訂正，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 ℃，其余的站點也呈現(xiàn)下降的趨勢。

和平均絕對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誤差的降低還是起到了一定的作用，特別是對原先誤差較大的站點效果較好，這可能都與重慶復雜的地形有關(guān)。

4 小結(jié)與討論

通過對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的溫度估值，且準確性也能夠得到保證，誤差范圍大多在1 ℃以下，平均相對誤差在8%以下。二是兩種客觀分析方法都能很好地反映電力站點的估值信息，但在不同的站點上的估算能力各不相同，這可能與電力站點所處的下墊面環(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其他要素（如地形、迎風坡、背風坡、植被等）綜合考慮。

參考文獻

[1]鄭小波，羅宇翔，于飛，等.西南復雜山地農(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，薄會娟，鄧霞，等.降雨空間插值方法及在清江流域的應用[J].三峽大學學報，2009，31（6）：6-10.

[3]唐家萍，譚桂容，譚暢.基于L波段雷達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.

（責任編輯：趙中正）