一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统及方法技术方案

本申请提供一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统及方法，该方法包括：获取待预报区域的气象再分析数据集合，并根据欧氏距离算法、轮廓系数和相似算法，计算大气环流形势典型场数据；自动获取下载气象场预报数据和气候场数据；并计算日变化大气环流形势距平场数据；根据相似算法，计算赤潮暴发概率；绘制赤潮暴发概率趋势和气象要素场时间序列的可视化产品图。可见，该方法能够利用更易获取且稳定的实时气象预报数据，解决以往监测数据的使用问题；能够自动化地提供可视化预报，从而便于直观了解赤潮发生概率和生态、气象环境要素信息情况；另外，该方法还能够更加科学准确的进行大气环流形势客观分型，从而提高对赤潮预报的准确度。报的准确度。报的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统及方法


[0001]本申请涉及大气科学及海洋生态学领域，具体而言，涉及一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统及方法。

技术介绍

[0002]赤潮作为海洋灾害的主要灾种之一，不仅会对海洋生态系统平衡造成严重威胁，还会给沿海地区造成了巨大的经济损失。因此，本领域人员需要对赤潮进行预报预警。
[0003]然而，现有的赤潮预报预警方法通常需要本领域经验人士根海洋水质浮标关键监测要素的实时变化(叶绿素a、溶解氧饱和度和pH是否超过临界值)进行临近预警。
[0004]但是，在实践中发现，该种方式总会出现监测数据失真、缺失、数量少、捕获难的问题，同时以人工经验进行赤潮预报不可避免地会被人类主观性影响，从而造成预报局限性。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统及方法，能够利用更易获取稳定的实时气象预报数据，解决以往监测数据所带来的各种问题，从而使其更适用于实际预报；同时，该系统还能够自动化地提供可视化预报产品，从而便于直观了解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统，其特征在于，所述环流形势赤潮预报系统包括大气环流形势客观分型子系统、数据处理子系统、环流形势赤潮预报子系统和产品信息子系统，其中，所述大气环流形势客观分型子系统，用于自动获取待预报区域的气象再分析数据集合，并根据欧氏距离算法、轮廓系数和相似算法，对所述气象再分析数据集合进行分类及合成场计算，得到大气环流形势典型场数据；所述数据处理子系统，用于基于数据爬虫技术下载所述待预报区域的气象场预报数据，并获取所述待预报区域的气候场数据；所述环流形势赤潮预报子系统，用于根据所述气象场预报数据和所述气候场数据进行差值计算，得到日变化大气环流形势距平场数据；根据所述相似算法，对所述日变化大气环流形势距平场数据与所述大气环流形势典型场数据进行相关性运算，得到相关性百分比，并将所述相关性百分比确定为赤潮暴发概率；所述产品信息子系统，用于获取多个所述赤潮暴发概率，并根据多个所述赤潮暴发概率绘制赤潮暴发概率趋势可视化产品图；还用于根据所述气象场预报数据生成气象要素场时间序列可视化产品图。2.根据权利要求1所述的基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统，其特征在于，所述大气环流形势客观分型子系统包括：数据控制模块，用于自动获取待预报区域的气象再分析数据集合和历史赤潮数据，并根据所述气象再分析数据集合和所述历史赤潮数据进行计算，得到历史距平场数据；聚类分析模块，用于获取多个历史距平场数据，并根据欧氏距离算法、轮廓系数和相似算法，对所述多个历史距平场数据进行分类择优，得到最优分类方案；合成场计算模块，用于根据所述相似算法和所述最优分类方案进行计算，得到多个相关距平场数据；并根据所述多个相关距平场进行合成，得到大气环流形势合成场数据；典型场计算模块，用于根据所述相似算法、所述多个相关距平场数据和所述大气环流形势合成场数据进行计算，得到大气环流形势典型场数据。3.根据权利要求2所述的基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统，其特征在于，所述数据控制模块包括：参数初始化子模块，用于设置大气环流形势场层向参数、水平精度参数和赤潮发生时间参数；原始数据处理子模块，用于根据所述大气环流形势场层向参数、所述水平精度参数和所述赤潮发生时间参数，获取待预报区域的气象再分析数据集合；所述原始数据处理子模块，还用于对所述气象再分析数据集合进行数据融合，得到气象融合数据；所述原始数据处理子模块，还用于基于所述气象融合数据进行计算，得到历史气候场数据；所述原始数据处理子模块，还用于基于历史赤潮数据和所述气象融合数据，提取历次赤潮暴发首日的大气环流形势场数据；距平场计算子模块，用于对所述历次赤潮暴发首日的大气环流形势场数据和所述历史气候场数据进行差值计算，得到历史距平场数据。
4.根据权利要求2所述的基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统，其特征在于，所述聚类分析模块，具体用于获取多个历史距平场数据；所述聚类分析模块，具体还用于根据欧式距离算法将所述多个历史距平场数据划分为不相同的多个类簇；所述聚类分析模块，具体还用于根据所述多个历史距平场数据的数量和所述多个类簇的数量对所述多个类簇进行方案划分计算，得到多个分类方案；所述聚类分析模块，具体还用于计算每个分类方案的轮廓系数；所述聚类分析模块，具体还用于将所述轮廓系数最大的分类方案作为最优分类方案。5.根据权利要求2所述的基于多源气象数据的环流形势赤潮预报系统，其特征在于，所述合成场计算模块，具体用于提取所述最优分类方案中的多个类簇；所述合成场计算模块，具体还用于根据pearson相似算法，计算所述多个类簇中每个类簇的距平场数据互相关系数；所述合成场计算模块，具体还用于提取所述距平场数据互相关系数大于等于预设强相关系数的多个相关距平场数据；所述合成场计算模块，具体还用于将所述多个相关距平场数据进行合...

【专利技术属性】
技术研发人员：何恩业，季轩梁，杨静，郑静静，高姗，张思，蒋宇轩，
申请(专利权)人：国家海洋环境预报中心，
类型：发明
国别省市：