【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及台风强度监测，尤其涉及一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法、系统、终端及存储介质。
技术介绍
1、台风是热带气旋，是热带地区海洋上空气急速旋转并伴随着强烈对流和狂风暴雨的天气现象；由于台风表现为强烈的风力、暴雨、海浪或风暴潮，可能导致洪涝、倒塌、山体滑坡、海啸等大型自然灾害，则需要准确的监测和预测台风强度，对于减少极端天气带来的自然灾害、人员伤亡及经济损失具有重要社会意义。
2、但目前的台风强度的评估主要依靠卫星数据的反演，不仅监测的灵敏度低且成本高，还由于卫星获取观测数据受到时间分辨率限制，无法对台风强度信息进行实时监测。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法、系统及终端，旨在解决现有技术中台风强度监测主要依靠卫星数据的反演，不仅灵敏度低且成本高，还由于卫星获取观测数据受到时间分辨率限制，无法对台风强度信息进行实时监测的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法包括如下步骤：
3、获取台风的台风轨迹数据，对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息；
4、当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，根据所述目标时间信息对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数
5、根据所述目标台风强度信息和所述目标水声功率密度数据计算多段所述目标声学数据中每个频点的皮尔逊相关系数，并计算每个所述频点的目标值，根据所有所述皮尔逊相关系数和所有所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点；
6、将所述目标敏感频点对应的能量值输入至创建好的线性回归模型，输出所述台风的台风强度数据。
7、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述获取台风的台风轨迹数据，对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息，具体包括：
8、获取台风的台风轨迹数据，其中，所述台风轨迹数据包括经纬度信息、时间信息、台风强度和强度等级；
9、获取所述台风的中心位置信息，根据所述中心位置信息对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息，其中，所述目标台风强度信息包括多个不同时刻的台风强度。
10、可选地，所述当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，根据所述目标时间信息对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数据，并对每段所述目标声学数据进行计算处理，得到目标水声功率密度数据，具体包括：
11、当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，并根据所述目标时间信息确定所述水下声学数据的时间序列；
12、根据所述时间序列对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数据，设定所述目标声学数据的带通滤波频段，并根据功率谱密度函数对所述带通滤波频段的每段所述目标声学数据进行功率谱密度计算，得到目标水声功率密度数据。
13、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述根据所述目标台风强度信息和所述目标水声功率密度数据计算多段所述目标声学数据中每个频点的皮尔逊相关系数，并计算每个所述频点的目标值，根据所有所述皮尔逊相关系数和所有所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点，具体包括：
14、根据所述目标水声功率密度数据和所述时间序列建立频点能量序列，其中，所述频点能量序列包括多个频点的能量值；
15、根据第一公式对所述目标台风强度信息和每个所述频点的能量值进行相关系数计算，得到每个所述频点的皮尔逊相关系数，根据第二公式计算每个所述频点对应的统计量，并根据所述统计量的分布情况得到对应的自由度，对所述统计量和所述自由度进行计算，得到每个所述频点的目标值；
16、根据所述皮尔逊相关系数和所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点，其中，所述目标敏感频点为所述皮尔逊相关系数大于预设数值且所述目标值对应的显著性满足预设条件的频点。
17、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述第一公式为：
18、；
19、所述第二公式为：
20、；
21、其中，为皮尔逊相关系数，为第个频点的能量值集合中的第个能量值，为第个频点的能量值集合的样本均值，为第个频点的台风强度，为台风强度集合的样本均值，为统计量，为样本大小，为能量值的个数，为频点的个数。
22、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述线性回归模型的创建过程，具体包括：
23、对所有所述频点的能量值进行平均计算得到能量值均值，并对所述目标台风强度信息中所有台风强度进行平均计算得到台风强度均值；
24、根据所述能量值均值和所述台风强度均值计算得到回归线斜率，根据所述回归线斜率计算得到回归线截距，并根据所述回归线斜率和所述回归线截距得到线性回归模型。
25、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述回归线斜率的计算公式为：
26、；
27、所述回归线截距的计算公式为：
28、；
29、所述线性回归模型的表达式为：
30、；
31、其中，为回归线斜率，为第个能量值，为能量值均值，为第个频点的台风强度，为台风强度均值，为敏感频点的能量值，为回归线截距，为反演得到的台风强度数据，为输入的敏感频点的能量值，为能量值的个数。
32、可选地，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其中，所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测系统包括：
33、数据识别模块，用于获取台风的台风轨迹数据，对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息；
34、数据处理模块，用于当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，根据所述目标时间信息对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数据，并对每段所述目标声学数据进行计算处理，得到目标水声功率密度数据；
35、频点识别模块，用于根据所述目标台风强度信息和所述目标水声功率密度数据计算多段所述目标声学数据中每个频点的皮尔逊相关系数，并计算每个所述频点的目标值，根据所有所述皮尔逊相关系数和所有所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点；
36、强度监测模块，用于将所述目标敏感频点对应的能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述获取台风的台风轨迹数据，对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息，具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，根据所述目标时间信息对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数据，并对每段所述目标声学数据进行计算处理，得到目标水声功率密度数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述根据所述目标台风强度信息和所述目标水声功率密度数据计算多段所述目标声学数据中每个频点的皮尔逊相关系数，并计算每个所述频点的目标值，根据所有所述皮尔逊相关系数和所有所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点，具体包括：
5.根据权利要求4所述
6.根据权利要求4所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述线性回归模型的创建过程，具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述回归线斜率的计算公式为：
8.一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测系统，其特征在于，所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测系统包括：
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机可读存储介质存储有基于光纤水听器潜标的台风强度监测程序，所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述获取台风的台风轨迹数据，对所述台风轨迹数据进行识别处理，得到目标时间信息和目标台风强度信息，具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述当监测到所述台风经过部署光纤水听器潜标的海域时，获取所述光纤水听器潜标采集的水下声学数据，根据所述目标时间信息对所述水下声学数据进行分段处理，得到多段目标声学数据，并对每段所述目标声学数据进行计算处理，得到目标水声功率密度数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于光纤水听器潜标的台风强度监测方法，其特征在于，所述根据所述目标台风强度信息和所述目标水声功率密度数据计算多段所述目标声学数据中每个频点的皮尔逊相关系数，并计算每个所述频点的目标值，根据所有所述皮尔逊相关系数和所有所述目标值对所述台风的台风强度敏感频点进行识别，得到目标敏感频点，具体包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，崔红星，杨华勇，崔小明，苍思远，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：
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