一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质，属于热带气旋降水检测技术领域，方法包括：获取热带气旋的中心位置、时间信息和日总降水量；划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，标记出缓冲区域内的网格，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档；计算网格的中心点至每个热带气旋中心位置的距离，选取距离最小的热带气旋所对应的时间信息作为该热带气旋经过该网格的中心时间；将中心时间前后预设天数的日总降水量进行累加得到热带气旋在网格造成的总降水量，将总降水量大于预设阈值的网格作为有效网格；计算所有有效网格的累计面积和累计降水量作为热带气旋的总有效降水面积和总有效降水量，完成有效降水检测。完成有效降水检测。完成有效降水检测。

【技术实现步骤摘要】
一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质，属于热带气旋降水检测


技术介绍

[0002]气旋雨带所带来的强降水常常为其周边地区造成洪涝灾害，极大的危害了人们的生命财产安全；随着卫星观测技术的发展，目前的卫星产品已经可以对热带气旋的移动轨迹进行监测，同时，若干全球降水网格数据集也基本覆盖了气旋活动以及降水区域；在气候变化的背景下，热带气旋的强度有进一步上涨的趋势，人们所面临的热带气旋风险也在上升；因此研究全球热带气旋有效降水以及降水区的检测方法对于认识热带气旋降水的物理规律和未来趋势均有积极意义。
[0003]传统的研究方法主要是基于热带气旋经过地区的地面观测研究热带气旋降水，虽然地面观测精度较高，但是这种传统方法也存在一些缺陷；一是研究范围局限在陆地，且受到仪器布设的限制，不能还原热带气旋生命周期内降水的全貌；二是没有明确地将热带气旋降水区域与周围非热带气旋影响的降水分开，较难以统一标准量化多场热带气旋的降水过程，不利于进行趋势分析。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质，解决现有技术中地面仪器布设限制、难以标准量化多场热带气旋降水过程的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种热带气旋有效降水检测方法，包括：
[0007]获取热带气旋的中心位置、时间信息和日总降水量；
[0008]划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，标记出缓冲区域内的网格，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档；
[0009]计算栅格掩膜文档中网格的中心点至每个热带气旋的中心位置的距离，选取距离最小的热带气旋所对应的时间信息作为该热带气旋经过该网格的中心时间；
[0010]将中心时间前后预设天数的日总降水量进行累加得到热带气旋在网格造成的总降水量，将总降水量大于预设阈值的网格作为有效网格；
[0011]计算所有有效网格的累计面积和累计降水量作为热带气旋的总有效降水面积和总有效降水量，完成有效降水检测。
[0012]结合第一方面，进一步的，所述热带气旋的中心位置包括热带气旋中心的纬度和经度。
[0013]结合第一方面，进一步的，划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档，包括：
[0014]在python程序包或ArcMap软件中，基于WGS1984地理坐标系，将中心位置周围预设
范围的区域划分为缓冲区域，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档。
[0015]结合第一方面，进一步的，所述栅格掩膜文档中网格的中心点至热带气旋的中心位置的距离，通过以下公式进行计算：
[0016][0017]其中，是栅格掩膜文档中网格的中心点A至热带气旋的中心位置B的距离，R是地球半径，A
j
和A
ω
分别表示A点的经度和纬度，B
j
和B
ω
分别表示B点的经度和纬度。
[0018]结合第一方面，进一步的，所述总降水量的预设阈值是10mm。
[0019]结合第一方面，进一步的，所述所有有效网格的累计面积为所有有效网格的面积之和，有效网格的面积通过以下公式进行计算：
[0020][0021]其中，S是有效网格的面积，R是地球半径，λ1和λ2分别表示有效网格左右两端的经度，和分别表示有效网格上下两端的纬度。
[0022]结合第一方面，进一步的，所述所有有效网格的累计降水量通过以下方法计算：计算每个有效网格的总降水量与面积的乘积，再将每个有效网格的所述乘积进行累加，得到所有有效网格的累计降水量。
[0023]第二方面，本专利技术还提供了一种热带气旋有效降水检测系统，包括：
[0024]数据获取模块：用于获取热带气旋的中心位置、时间信息和日总降水量；
[0025]缓冲区域划分模块：用于划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，标记出缓冲区域内的网格，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档；
[0026]中心时间计算模块：用于计算栅格掩膜文档中网格的中心点至每个热带气旋的中心位置的距离，选取距离最小的热带气旋所对应的时间信息作为该热带气旋经过该网格的中心时间；
[0027]有效网格选取模块：用于将中心时间前后预设天数的日总降水量进行累加得到热带气旋在网格造成的总降水量，将总降水量大于预设阈值的网格作为有效网格；
[0028]有效降水计算模块：用于计算所有有效网格的累计面积和累计降水量作为热带气旋的总有效降水面积和总有效降水量，完成有效降水检测。
[0029]第三方面，本专利技术还提供了一种热带气旋有效降水检测装置，包括处理器及存储介质；
[0030]所述存储介质用于存储指令；
[0031]所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面任一项所述方法的步骤。
[0032]第四方面，本专利技术还提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述方法的步骤。
[0033]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0034]本专利技术提供的一种热带气旋有效降水检测方法、系统、装置及存储介质，通过对缓冲区域的划分，进一步在缓冲区域的基础上进行有效降水的检测，明确地将热带气旋降水与周围非热带气旋导致的降水分开，能够计算热带气旋全发展周期内的包括陆面和洋面上的总有效降水量和总有效降水面积(降水影响范围)，有利于全面准确、标准统一地量化多
场热带气旋的降水过程，同时能避免地面测雨仪器存在的诸多限制。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的一种热带气旋有效降水检测方法的流程图之一；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的一种热带气旋有效降水检测方法的流程图之二；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的热带气旋路径及影响区域示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0039]实施例1
[0040]本实例以IBTrACS(InternationalBest Track Archive for Climate Stewardship)全球最佳路径档案和ERA5
‑
Total Precipitation再分析全球网格降水数据为例，对2011年的一场大型气旋卡蒂亚(编号：IBTrACS
‑
SID
‑
2011240N10341)进行分析。
[0041]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种热带气旋有效降水检测方法，包括以下步骤：
[0042]S1、获取热带气旋的中心位置、时间信息和日总降水量。
[0043]提取本场热带气旋在档案中对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热带气旋有效降水检测方法，其特征在于，包括：获取热带气旋的中心位置、时间信息和日总降水量；划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，标记出缓冲区域内的网格，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档；计算栅格掩膜文档中网格的中心点至每个热带气旋的中心位置的距离，选取距离最小的热带气旋所对应的时间信息作为该热带气旋经过该网格的中心时间；将中心时间前后预设天数的日总降水量进行累加得到热带气旋在网格造成的总降水量，将总降水量大于预设阈值的网格作为有效网格；计算所有有效网格的累计面积和累计降水量作为热带气旋的总有效降水面积和总有效降水量，完成有效降水检测。2.根据权利要求1所述的一种热带气旋有效降水检测方法，其特征在于，所述热带气旋的中心位置包括热带气旋中心的纬度和经度。3.根据权利要求1所述的一种热带气旋有效降水检测方法，其特征在于，划分中心位置周围预设范围的缓冲区域，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档，包括：在python程序包或ArcMap软件中，基于WGS1984地理坐标系，将中心位置周围预设范围的区域划分为缓冲区域，将缓冲区域转换为栅格掩膜文档。4.根据权利要求1所述的一种热带气旋有效降水检测方法，其特征在于，所述栅格掩膜文档中网格的中心点至热带气旋的中心位置的距离，通过以下公式进行计算：其中，是栅格掩膜文档中网格的中心点A至热带气旋的中心位置B的距离，R是地球半径，A
j
和A
ω
分别表示A点的经度和纬度，B
j
和B
ω
分别表示B点的经度和纬度。5.根据权利要求1所述的一种热带气旋有效降水检测方法，其特征在于，所述总降水量的预设阈值是10mm。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐伟擎，雍斌，沈哲辉，吕毅，梅俊，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：