一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法技术

本发明专利技术涉及气象预测技术领域，提出了一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法，包括获得当前实时天气的格点数据；所述格点数据包括多条记录，每一条记录均包括一一对应的经度、纬度、高度场数据和流场矢量；对当前实时天气的格点数据进行提取、分割处理，得到当前实时天气的多个低压涡；计算当前实时天气的多个低压涡与每一历史天气的低压涡的相似度，得到多个历史天气的相似度；根据历史天气的相似度的大小，将多个所述历史天气进行排序，所述排序结果用于表征暴雨相似天气检索结果。通过上述技术方案，解决了现有技术中暴雨天气预测准确率低的问题。低的问题。低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法


[0001]本专利技术涉及气象预测
，具体的，涉及一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，科学技术水平不断提高，气象预报手段日益丰富，预报准确率持续提高。而我国幅员辽阔，地貌多样，这就造成了我国的天气变化多，例如暴雨灾害事件给经济社会和生产生活造成极大影响，为最大程度降低暴雨的危害，需要提前做好预防工作，这就给气象预报服务提出新的更高要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法，解决了相关技术中暴雨天气预测准确率低的问题。
[0004]本专利技术的技术方案如下：获得当前实时天气的格点数据；所述格点数据包括多条记录，每一条记录均包括一一对应的经度、纬度、高度场数据和流场矢量；
[0005]对当前实时天气的格点数据进行提取、分割处理，得到当前实时天气的多个低压涡；
[0006]计算当前实时天气的多个低压涡与每一历史天气的低压涡的相似度，得到多个历史天气的相似度；
[0007]根据历史天气的相似度的大小，将多个所述历史天气进行排序，所述排序结果用于表征暴雨相似天气检索结果；
[0008]其中，所述对当前实时天气的格点数据进行提取、分割处理，得到当前实时天气的多个低压涡，具体包括：
[0009]用高度场数据相同的格点数据构成其中V
i
为高度场数据，<X
i
,Y
i
>为高度场数据为V
i
的任一格点，X
i
为该格点的经度，Y
i
为该格点的纬度；
[0010]任选一个格点作为初始锚点，筛选出该初始锚点邻域内的格点；依次以筛选出的格点作为新锚点，筛选新锚点邻域内的格点，直到遍历所有可作为锚点的格点，将筛选出的格点作为一个邻域集合；筛选出可构成闭合曲线的邻域集合，得到N个互不相交的子集G
n
，N个互不相交的子集G
n
组成第一曲线集合 (G
vor
,V
i
)＝{{＜g1<X
i
,Y
i
>＞,＜g2<X
i
,Y
i
>＞,
…
,＜g
N
<X
i
,Y
i
>＞},V
i
}，其中n＝1,2,3,
…
,N；
[0011]所述筛选条件为：len|G
n
|≥3，且子集G
n
中至少有三个格点不在一条直线上；
[0012]向所述第一曲线集合中的格点叠加流场矢量，根据所述流场矢量，从所述第一曲线集合中筛选出具有气旋条件的格点，得到第二曲线集合 (G
low_vor
,V
i
)＝{{＜g1<X
i
,Y
i
>＞,＜g2<X
i
,Y
i
>＞,
…
,＜g
M
<X
i
,Y
i
>＞},V
i
}；
[0013]对于任意的一个第二曲线集合如果中
的任一条闭合曲线p若完全包含于至少一个第二曲线集合的任一条闭合曲线q，则判断闭合曲线p和闭合曲线q形成了一个包含多条闭合曲线的低压涡，且该低压涡中闭合曲线的个数至少为两条；否则，判断闭合曲线p形成了一个包含单条闭合曲线的低压涡；
[0014]所述任一条闭合曲线p若完全包含于中的任一条曲线q，具体包括：
[0015][0016]对任一低压涡，在判断该低压涡为多条闭合曲线时，保存低压涡为：
[0017]G
pre
＝{(x
in_min
,x
in_max
,y
in_min
,y
in_max
,V
in
),(x
out_min
,x
out_max
,y
out_min
,y
out_max
,V
out
)}
[0018]其中，x
in_min
为该低压涡最内圈的最小经度坐标、x
in_max
为该低压涡最内圈的最大经度坐标、y
in_min
为该低压涡最内圈最小纬度坐标、y
in_max
为该低压涡最内圈的最大纬度坐标、V
in
为该低压涡最内圈的高度场数据；
[0019]x
out_min
为该低压涡最外圈最小经度坐标、x
out_max
为该低压涡最外圈最大纬度坐标、y
out_min
为该低压涡最外圈最小纬度坐标、y
out_max
为该低压涡最外圈最大纬度坐标、V
out
为该低压涡最外圈的高度场数据；
[0020]在判断为单条闭合曲线时，保存低压涡为：
[0021]G
pre
＝{x
min
,x
max
,y
min
,y
max
,V
i
}，其中，x
min
为该条曲线的最小经度、x
max
为该条曲线的最大经度、y
min
为该条曲线的最小纬度、y
max
为该条曲线的最大纬度。
[0022]进一步，所述计算当前实时天气的多个低压涡与每一历史天气的低压涡的相似度，得到多个历史天气的相似度，具体包括：
[0023]对当前实时天气的任一低压涡
[0024]G
pre
＝{(x
in_min
,x
in_max
,y
in_min
,y
in_max
,V
in
),(x
out_min
,x
out_max
,y
out_min
,y
out_max
,V
out
)}，提取该低压涡的位置特征P、高度场特征V和强度差C特征，构成低压涡特征集合G
pre_fea
＝{P,V,C}；其中，在该低压涡为多条闭合曲线时，
[0025][0026]V＝V
in
[0027]C＝V
out
‑
V
in
[0028]在该低压涡为单条闭合曲线时，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高度场的暴雨相似天气检索方法，其特征在于，包括：获得当前实时天气的格点数据；所述格点数据包括多条记录，每一条记录均包括一一对应的经度、纬度、高度场数据和流场矢量；对当前实时天气的格点数据进行提取、分割处理，得到当前实时天气的多个低压涡；计算当前实时天气的多个低压涡与每一历史天气的低压涡的相似度，得到多个历史天气的相似度；根据历史天气的相似度的大小，将多个所述历史天气进行排序，所述排序结果用于表征暴雨相似天气检索结果；其中，所述对当前实时天气的格点数据进行提取、分割处理，得到当前实时天气的多个低压涡，具体包括：用高度场数据相同的格点数据构成其中V
i
为高度场数据，<X
i
,Y
i
>为高度场数据为V
i
的任一格点，X
i
为该格点的经度，Y
i
为该格点的纬度；遍历中所有的格点，得到多个邻域集合；其中一个邻域集合具体为：任选一个格点作为初始锚点，筛选出该初始锚点邻域内的格点；依次以筛选出的格点作为新锚点，筛选新锚点邻域内的格点，直到遍历所有可作为锚点的格点，将筛选出的格点作为一个邻域集合；筛选出可构成闭合曲线的邻域集合，得到N个互不相交的子集G
n
，N个互不相交的子集G
n
组成第一曲线集合(G
vor
,V
i
)＝{{＜g1<X
i
,Y
i
>＞,＜g2<X
i
,Y
i
>＞,
…
,＜g
N
<X
i
,Y
i
>＞},V
i
}，其中n＝1,2,3,
…
,N；子集G
n
的筛选条件为：len|G
n
|≥3，且子集G
n
中至少有三个格点不在一条直线上；向所述第一曲线集合中的格点叠加流场矢量，根据所述流场矢量，从所述第一曲线集合中筛选出具有气旋条件的格点，得到第二曲线集合(G
low_vor
,V
i
)＝{{＜g1<X
i
,Y
i
>＞,＜g2<X
i
,Y
i
>＞,
…
,＜g
M
<X
i
,Y
i
>＞},V
i
}；对于任意的一个第二曲线集合如果中的任一条闭合曲线p完全包含于至少一个第二曲线集合的任一条闭合曲线q，则判断闭合曲线p和闭合曲线q形成了一个包含多条闭合曲线的低压涡，且该低压涡中闭合曲线的个数至少为两条；否则，判断闭合曲线p形成了一个包含单条闭合曲线的低压涡；所述任一条闭合曲线p完全包含于中的任一条曲线q，具体包括：对任一低压涡，在该低压涡包含多条闭合曲线时，保存低压涡为：G
pre
＝{(x
in_min
,x
in_max
,y
in_min
,y
in_max
,V
in
),(x
out_min
,x
out_max
,y
out_min
,y
out_max
,V
out
)}其中，x
in_min
为该低压涡最内圈的最小经度坐标、x
in_max
为该低压涡最内圈的最大经度坐标、y
in_min
为该低压涡最内圈最小纬度坐标、y
in_max
为该低压涡最内圈的最大纬度坐标、V
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立霞，
申请(专利权)人：张立霞，
类型：发明
国别省市：