一种台风风暴增水预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及风暴增水预测领域，尤其涉及一种台风风暴增水预测方法及系统。本发明专利技术通过台风当前的经纬度坐标和当前台风信息，得到第一时间后台风中心所位于的圆区域，将圆区域细分为若干个网格子区域，并根据台风的经过衰减或增强后的预报台风信息，对所有网格子区域的顶点经纬度坐标，获取预设本地信息数据库中相应的风暴增水数据；本发明专利技术提高了各个网格子区域顶点经纬度坐标和预报台风信息对应的风暴增水数据的预测精度，并且能够满足风暴潮精细化预报和政府防灾决策的需求。

A forecasting method and system of typhoon storm surge

The invention relates to the field of storm surge forecasting, in particular to a typhoon storm water forecasting method and system. The typhoon current latitude and longitude and the typhoon information, get round area located in the first time after the typhoon center, the circle area is divided into a plurality of grid area, and according to the forecast of Typhoon Information attenuation or enhancement after the typhoon, all grid sub region vertex latitude and longitude, acquiring preset the corresponding information in the database of local storm surge data; the invention improves the grid area corresponding to each vertex latitude and longitude information and forecast of typhoon storm surge forecast precision data, and can meet the fine forecast of storm surge disaster prevention and government decision-making needs.

【技术实现步骤摘要】
一种台风风暴增水预测方法及系统
本专利技术涉及风暴增水预测领域，尤其涉及一种台风风暴增水预测方法及系统。
技术介绍
国内外多数气象部门以“概率圆图示法”来预报台风路径(图1)，即气象部门对台风预测路径进行误差统计分析，取得预报出现概率最大的预报路径误差ΔR。以24小时预报为例，其它时次依此类推。图示A点表示当前观测到的台风中心位置，以B为圆心的圆是预报的“未来24小时概率圆”，圆的半径为78km(约为目前国内外台风24小时路径预报偏离的平均值)。考虑到台风可能走快(D点)、走慢(C点)、偏左(F点)、偏右(E点)的情况，日本气象厅、国家海洋预报台等单位已开始采用五条路径台风集合预报方式进行风暴潮数值预报，通过输入基于概率圆的台风集合预报参数、台风预报数值模型和风暴潮数值预报模型，利用计算机系统能够实时计算在24小时后上述五条台风路径对应的风暴增水数据，整个计算过程大概需要20分钟左右；但上述方法存在以下缺点：1、由于台风中心移动方向和移动速度预报的准确率不高，因此认为未来24小时，台风中心处于“24小时概率圆”内的任何一点上都是可能的。仅采用五种路径预报，会出现风暴增水数据漏报的情况；2、随着沿海经济的高速发展，沿海地方政府和公众对风暴潮预报能力和水平的要求越来越高，五条路径风暴增水数据的预报已经不能满足风暴潮精细化预报和政府防灾决策的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：本专利技术提供一种预测精度及效率高的台风风暴增水预测方法及系统，能够满足风暴潮精细化预报和政府防灾决策的需求。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种台风风暴增水预测方法，包括以下步骤：S1：预设台风风暴增水的本地信息数据库，所述本地信息数据库包括台风信息集合和风暴增水集合，所述台风信息集合的元素包括台风中心所在的经纬度坐标、方位角、台风中心的风速和台风中心的移动速度，所述方位角为台风中心的移动方向与预设方向的夹角，所述台风信息集合的元素与所述风暴增水集合的元素一一对应；S2：预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后台风中心所位于的圆区域；所述当前台风信息包括当前台风中心移动的第一方位角、台风中心的第一风速和台风中心的第一移动速度；S3：根据预设的网格分辨率，在每一个圆区域内创建网格，得到每一个圆区域中多个的网格子区域；S4：获取所有圆区域中所有的网格子区域的顶点经纬度坐标，得到第一经纬度坐标集合；S5：依次获取所述第一经纬度坐标集合的一经纬度坐标；根据所述本地信息数据库，获取与所述经纬度坐标和预报台风信息对应的风暴增水数据；所述预报台风信息为当前台风经过所述第一时间衰减或增强后的台风信息；S6：重复步骤S5，直至获取得到所有的风暴增水数据。本专利技术还提供了一种台风风暴增水预测系统，包括：预设模块，用于预设台风风暴增水的本地信息数据库，所述本地信息数据库包括台风信息集合和风暴增水集合，所述台风信息集合的元素包括台风中心所在的经纬度坐标、方位角、台风中心的风速和台风中心的移动速度，所述方位角为台风中心的移动方向与预设方向的夹角，所述台风信息集合的元素与所述风暴增水集合的元素一一对应；第一获取模块，用于预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后台风中心所位于的圆区域；所述当前台风信息包括当前台风中心移动的第一方位角、台风中心的第一风速和台风中心的第一移动速度；创建模块，用于根据预设的网格分辨率，在每一个圆区域内创建网格，得到每一个圆区域中多个的网格子区域；第二获取模块，用于获取所有圆区域中所有的网格子区域的顶点经纬度坐标，得到第一经纬度坐标集合；第三获取模块，用于依次获取所述第一经纬度坐标集合的一经纬度坐标；根据所述本地信息数据库，获取与所述经纬度坐标和预报台风信息对应的风暴增水数据；所述预报台风信息为当前台风经过所述第一时间衰减或增强后的台风信息；重复模块，用于重复执行第三获取模块，直至获取得到所有的风暴增水数据。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，能够得到预设时间集合内所有时间后台风中心所位于的圆区域，通过将每一个圆区域划分为若干个网格子区域，并获取所有圆区域中所有网格子区域的顶点坐标，得到第一经纬度坐标集合，依次获取集合中的一元素，根据事先预设好的本地信息数据库，获取与所述经纬度坐标及预报台风信息相对应的风暴增水数据，通过上述方法能够获取所有圆区域中所有的网格顶点经纬度坐标和台风信息对应的风暴增水数据，将台风中心所位于的每一个圆区域进行细分为若干个网格子区域，并对每一个圆区域中每一个网格子区域的顶点经纬度坐标与预报台风信息对应的风暴增水数据进行预测，相对于现有的5条路径预测的方法，本专利技术提高了风暴增水数据的预测精度，满足风暴潮精细化预报和政府防灾决策的需求；同时将经纬度坐标和预报台风信息与本地信息数据库进行匹配的方式，进行风暴增水数据的获取，能够缩短数据获取过程所需要的时间，提高了数据获取效率。附图说明图1为本专利技术
技术介绍
中台风预测方式的示意图；图2为本专利技术实施例的一种台风风暴增水预测方法的步骤流程图；图3为本专利技术实施例的台风预测路径示意图；图4为本专利技术实施例的台风中心移动方向示意图；图5为本专利技术实施例的一种台风风暴增水预测系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例的预设模块、第一获取模块和第二获取单元的结构示意图；标号说明：1、预设模块；2、第一获取模块；3、创建模块；4、第二获取模块；5、第三获取模块；6、重复模块；7、第一预设单元；8、组合单元；9、重复单元；10、第二预设单元；11、第一获取单元；12、第二获取单元；13、第三获取单元；14、第一获取子单元；15、第二获取子单元。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。本专利技术最关键的构思在于：通过台风当前的经纬度坐标和当前台风信息，得到第一时间后台风中心所位于的圆区域，将圆区域细分为若干个网格子区域，并根据台风的经过衰减或增强后的预报台风信息，对所有网格子区域的顶点经纬度坐标，获取预设本地信息数据库中相应的风暴增水数据，提高了台风信息对应的风暴增水数据的预测精度。请参照图2至图4所述，本专利技术提供了一种台风风暴增水预测方法，包括以下步骤：S1：预设台风风暴增水的本地信息数据库，所述本地信息数据库包括台风信息集合和风暴增水集合，所述台风信息集合的元素包括台风中心所在的经纬度坐标、方位角、台风中心的风速和台风中心的移动速度，所述方位角为台风中心的移动方向与预设方向的夹角，所述台风信息集合的元素与所述风暴增水集合的元素一一对应；S2：预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后台风中心所位于的圆区域；所述当前台风信息包括当前台风中心移动的第一方位角、台风中心的第一风速和台风中心的第一移动速度；S3：根据预设的网格分辨率，在每一个圆区域内创建网格，得到每一个圆区域中多个的网格子区域；S4：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：预设台风风暴增水的本地信息数据库，所述本地信息数据库包括台风信息集合和风暴增水集合，所述台风信息集合的元素包括台风中心所在的经纬度坐标、方位角、台风中心的风速和台风中心的移动速度，所述方位角为台风中心的移动方向与预设方向的夹角，所述台风信息集合的元素与所述风暴增水集合的元素一一对应；S2：预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后台风中心所位于的圆区域；所述当前台风信息包括当前台风中心移动的第一方位角、台风中心的第一风速和台风中心的第一移动速度；S3：根据预设的网格分辨率，在每一个圆区域内创建网格，得到每一个圆区域中多个的网格子区域；S4：获取所有圆区域中所有的网格子区域的顶点经纬度坐标，得到第一经纬度坐标集合；S5：依次获取所述第一经纬度坐标集合的一经纬度坐标；根据所述本地信息数据库，获取与所述经纬度坐标和预报台风信息对应的风暴增水数据；所述预报台风信息为当前台风经过所述第一时间衰减或增强后的台风信息；S6：重复步骤S5，直至获取得到所有的风暴增水数据。...

【技术特征摘要】
1.一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：预设台风风暴增水的本地信息数据库，所述本地信息数据库包括台风信息集合和风暴增水集合，所述台风信息集合的元素包括台风中心所在的经纬度坐标、方位角、台风中心的风速和台风中心的移动速度，所述方位角为台风中心的移动方向与预设方向的夹角，所述台风信息集合的元素与所述风暴增水集合的元素一一对应；S2：预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后台风中心所位于的圆区域；所述当前台风信息包括当前台风中心移动的第一方位角、台风中心的第一风速和台风中心的第一移动速度；S3：根据预设的网格分辨率，在每一个圆区域内创建网格，得到每一个圆区域中多个的网格子区域；S4：获取所有圆区域中所有的网格子区域的顶点经纬度坐标，得到第一经纬度坐标集合；S5：依次获取所述第一经纬度坐标集合的一经纬度坐标；根据所述本地信息数据库，获取与所述经纬度坐标和预报台风信息对应的风暴增水数据；所述预报台风信息为当前台风经过所述第一时间衰减或增强后的台风信息；S6：重复步骤S5，直至获取得到所有的风暴增水数据。2.根据权利要求1所述的一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，所述S1具体为：S11：预设经纬度坐标集合、台风中心移动的方位角集合、台风中心的风速集合及台风中心的移动速度集合；S12：依次从经纬度坐标集合、方位角集合、风速集合、移动速度集合中分别取一元素进行组合，得到台风信息，所述台风信息包括经纬度坐标、方位角、风速和移动速度；S13：重复步骤S12直至得到所有的台风信息；根据所有的台风信息，得到台风信息集合；S14：预设风暴增水集合，所述风暴增水集合中的风暴增水数据与所述台风信息集合的元素一一对应；S15：根据所述台风信息集合和所述风暴增水集合，得到台风风暴增水的本地信息数据库。3.根据权利要求2所述的一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，“预设经纬度坐标集合”具体为：预设台风的预测区域，所述预测区域由多个具有经纬度坐标信息的顶点围成；在所述预测区域内创建网格，得到多个的预测网格子区域；获取所有的所述预测网格子区域的顶点经纬度坐标，得到经纬度坐标集合。4.根据权利要求3所述的一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，所述S5具体为：S51：依次获取所述第一经纬度坐标集合的一经纬度坐标；S52：获取所述经纬度坐标所位于的预测网格子区域；S53：获取所述预测网格子区域的四个顶点的经纬度坐标，得到第二经纬度坐标集合；S54：依次获取第二经纬度坐标集合的一顶点的经纬度坐标；S55：根据台风风暴增水本地信息数据库，获取与所述顶点的经纬度坐标和所述预报台风信息相对应的风暴增水数据；S56：重复步骤S54和S55，直至获取得到四个的风暴增水数据；S57：根据所述经纬度坐标、所述四个顶点的经纬度坐标和所述四个的风暴增水数据，通过线性插值算法计算得到与所述经纬度坐标和所述预报台风信息相对应的风暴增水数据。5.根据权利要求1所述的一种台风风暴增水预测方法，其特征在于，所述S2具体为：S21：预设时间集合，所述时间集合包括多个的时间；根据当前台风中心的当前台风信息和当前台风中心所在的当前经纬度坐标信息，得到所述时间集合中每一个时间后所述台风中心所在的预测的经纬度坐标信息；S22：根据每一个时间后所述台风中心所在的预测的经纬度坐标信息及预设的半径值，得到每一个时间后台风中心所位于的圆区域。6.根据权利要求5所述的一种台风风暴增水预测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾银东，商少平，李雪丁，朱本璐，陈金瑞，任在常，郭民权，李星，郑祥靖，谢燕双，张峰，
申请(专利权)人：福建省海洋预报台，厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35