雨量預報模式之研究與視窗化         

                                    吳 哲 全

雨量預報模式為洪水預警系統中最為重要的一環，因此本文主要針對兩雨量預報模式的預報能力進行比較。本文應用灰色和相空間理論來進行前置時間1~3小時的雨量預報，並採用模糊綜合評判對兩個模式的預報能力進行比較。最後嘗試發展一視窗化之雨量預報模式，使得使用者在應用這兩個雨量預報模式時能更加方便。

灰色雨量預報模式主要是以累積雨量為原始序列，經移動平均後採用灰色系統中的GM(1,1)，以滾動建模方式來預測雨量；至於在前置時間2和3小時的預報上，乃利用單一時間間距的預測技巧，來改善模式的預報能力。

第二個雨量預報模式是採用相空間理論，並結合降雨歷程為非線性過程的特徵所建立而成的。透過相空間來重建降雨系統，除了可簡化系統外，透過觀察相空間中的相軌跡，可以知道降雨系統隨時間的演化過程。此外，考量在降雨歷程中，降雨狀態發生機率並不相同，因此針對雨量預報時，導入馬可夫移轉機率矩陣對相空間模式中的鄰近態進行權重修正。

利用模糊數學中的綜合評判對兩模式的預報能力進行比較，從比較結果發現，在前置時間一小時，灰色雨量預報模式有較好的預報能力；但對前置時間二、三小時而言，則以相空間雨量預報模式擁有較佳的預報能力。最後，對兩模式進行視窗化，使其有較具親和力的使用界面，這將使得工程師在雨量預報上應用這些模式時能更為方便。

關鍵詞：雨量預報、灰色系統、GM(1,1)、相空間、模糊綜合評判、視窗化。