热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法技术

技术编号:33862510 阅读:117 留言:0更新日期:2022-06-18 10:52
本发明专利技术涉及一种应用气象学等领域,特别是涉及一种热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,包括:获取热带气旋数据;利用所述热带气旋数据,获得所述热带气旋的路径预报检验指标和强度预报检验指标;根据所述路径预报检验指标和所述强度预报检验指标,结合所述热带气旋的地理信息,获得热带气旋路径预报误差可视图和热带气旋强度预报误差可视图;根据所述路径预报检验指标获得第一误差和第二误差,利用所述第一误差和所述第二误差获得所述第一误差和所述第二误差的联合分布图;通过所述强度预报检验指标获得复合箱型柱状图。本发明专利技术通过在空间维度下对指标数据进行可视化分析,通过优化传统的图解统计方法提高了指标的比较性、易读性和全面性。易读性和全面性。易读性和全面性。

【技术实现步骤摘要】
热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法


[0001]本专利技术涉及一种应用气象学等领域,特别是涉及一种热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法。

技术介绍

[0002]我国是全世界受热带气旋(亚太区域称之为台风)影响最严重的国家之一,高质量的台风预报对减少人民生命和财产损失至关重要,台风预报检验是促进台风预报业务发展的重要组成部分。
[0003]在评估内容和指标方面,诸多前辈进行了长期的探索,为了统一和规范我国台风预报检验的内容和指标,我国制定了台风预报检验标准。以中国气象局上海台风研究所、台风联合警报中心,日本气象厅为代表的国内外机构,会发布年度热带气旋预报评估报告。上海台风研究所发布的西北太平洋台风年度预报评估还包含更多的表现形式,如预报误差玫瑰误差,泰勒图等。目前,国内外的评估分析结果侧重于检验指标的总体性能,大都将平均误差柱状图、折线图、普通箱型图等作为表达方式,这样的表达方式:一是:没有将“检验指标数据、起报时刻的地理信息(经纬度)、实况强度”三者相结合,缺乏对检验指标数据的空间表达和深入挖掘;二是:路径误差可以分解为第一误本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,包括如下步骤:获取热带气旋数据;利用所述热带气旋数据,获得所述热带气旋的路径预报检验指标和强度预报检验指标;根据所述路径预报检验指标和所述强度预报检验指标,结合所述热带气旋的地理信息,从而获得热带气旋路径预报误差可视图和热带气旋强度预报误差可视图;根据所述路径预报检验指标获得第一误差和第二误差,利用所述第一误差和所述第二误差获得所述第一误差和所述第二误差的联合分布图,所述第一误差为所述热带气旋沿前进方向上的路径误差,所述第二误差为所述热带气旋垂直位于所述前进方向的路径误差;通过所述强度预报检验指标获得复合箱型柱状图。2.根据权利要求1所述的热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,所述热带气旋数据包括所述热带气旋的最佳路径、所述热带气旋的预报路径和所述热带气旋的强度数据。3.根据权利要求2所述的热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,所述利用所述热带气旋数据获得路径预报检验指标和强度预报检验指标,包括如下步骤:利用所述热带气旋数据获得所述热带气旋的初始位置、预报位置、预报强度、实况位置和实况强度,所述实况位置和所述实况强度为所述预报位置在对应预报时刻下的实况位置和实况强度;根据所述初始位置、所述预报位置、所述实况位置和所述实况强度,分别获得所述路径预报检验指标和所述强度预报检验指标。4.根据权利要求3所述的热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,所述路径预报检验指标数据包括位置误差、移向误差和移速误差,分别满足如下公式:;;;其中,;;;其中,为所述初始位置;为所述预报位置;为所述实况位置;为所述位置误差,即所述预报位置与所述实况位置的距离,所述位置误差的单位为公里;为所述移向误差,即所述初始位置到所述预报位置
的方向与所述初始位置到所述实况位置的方向之间的夹角,所述移向误差的单位为方位角;为所述移速误差,即所述热带气旋的预报移动速度与实况移动速度的差值,所述移速误差的单位为公里每小时;参数6371表示地球半径;为预报时效,即所述热带气旋从所述初始位置移动到所述预报位置所经历的时间。5.根据权利要求3所述的热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,所述强度预报检验指标包括绝对误差、平均绝对误差、相对误差、平均相对误差、均方根误差RMSE和趋势一致率,分别满足如下公式:;;;;;;其中,;其中,表示第k次预报对应的实况强度;表示第k次预报对应的预报强度;所述绝对误差为所述实况强度与预报强度之差的绝对值;N表示总预报次数;所述相对误差表示所述预报强度与所述实况强度之差;所述趋势一致率表示所述实况强度的变化与所述预报强度的变化的同号率,强度变化以起报时刻为准;为所述同号率;表示第k次所述起报时刻的所述实况强度;表示第k次所述起报时刻的所述预报强度。6.根据权利要求3所述的热带气旋预报检验指标数据的可视化分析方法,其特征在于,所述根据所述路径预报检验指标和所述强度预报检验指标,结合所述热带气旋的地理信息,从而获得热带气旋路径预报误差可视图和热带气旋强度预报误差可视图,包括如下步骤:分别定义所述热带气旋路径预报误差可视图的绘制标准和所述热带气旋强度预报误差可视图的绘制标准;整理所述路径预报检验指标、所述强度预报检验指标、所述地理信息、所述实况强度和所述实况位置;
利用所述热带气旋的最佳路径结合所述地理信息在...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨梦琪陈国民
申请(专利权)人:中国气象局上海台风研究所上海市气象科学研究所
类型:发明
国别省市:

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