一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法技术

技术编号:42340423 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-14 16:17
本发明专利技术提出一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,通过引入RDP算法和定义方向相似性,优化了传统的基于密度的聚类算法的轨迹划分方式,更加适用于涡旋轨迹特征点的取舍,对轨迹线段的方向具有敏感性。同时引入参考评价QM指标与轮廓系数来衡量聚类效果,结果表明本算法簇内样本密度更为紧凑,分类标准更为明确,被错误分类的噪声线段更少,聚类质量更高,效果更好。本方法将具有相似行为的涡旋轨迹划分为一类,探究涡旋的移动路径,分析移动规律,以期预测某海域涡旋的传播路径和演变,对海洋能量转换和生物化学循环的研究工作具有很大的参考作用,也对更好地理解全球物质和能量的收支具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及海洋尺度涡旋领域,尤其涉及一种基于rdp轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法。


技术介绍

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技术介绍

1、海洋作为地球最大的生态系统,承载着极其丰富的生物资源和巨大的能量转换过程。其中,中尺度涡旋作为海洋中最常见的动力学现象之一,以其显著的能量携带和物质传输功能,在调节地球气候、控制海洋吸收温室气体等方面发挥着关键作用。这些涡旋的流场分布表现为绕某中心点环绕,根据旋转方向不同,分为气旋涡和反气旋涡,对海洋生态环境产生深远影响。特别是它们在促进海水的垂直对流和水平混合以及携带养分等方面的作用不容忽视。

2、随着海洋观测技术,尤其是卫星遥感和argo浮标系统的快速发展,人们对海洋涡旋的认识逐渐深入。研究领域不仅覆盖了涡旋的时空分布、内部结构和影响因素,还拓展到了涡旋与海洋生态系统、全球气候变化之间的相互作用。尽管已有诸多关于海洋中尺度涡旋的研究成果,但这些研究大多集中于涡旋的静态特征分析,如时空分布、运动趋势等宏观描述,或是对单个特殊涡旋的案例研究。然而,关于涡旋移动规律的深入分析和精准预测,特别是涡旋移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤S1中所述定义轨迹距离函数具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤S2中的轨迹划分步骤:采用RDP对一组轨迹中的每条轨迹进行分段,具体方法如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于RDP轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤S3中轨迹线段聚类的特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于rdp轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于rdp轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤s1中所述定义轨迹距离函数具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于rdp轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤s2中的轨迹划分步骤:采用rdp对一组轨迹中的每条轨迹进行分段,具体方法如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于rdp轨迹划分和方向聚类的中尺度涡旋迁移路径提取方法,其特征在于:步骤s3中轨迹线段聚类的特征为:假设s为所有线段的集合,参数ε表示两线段间距离的阈值,参数minlns表示聚类集合应包含的最小线段数量,在聚类过程中需用下定义:

【专利技术属性】
技术研发人员:孙佳龙赵思聪夏梓铭朱国豪吉方正胡家祯于松沈舟鞠子夏孙鹏麒曹珈榕郭珍娣栗铭阳卢科膀朱姿萌
申请(专利权)人:江苏海洋大学
类型:发明
国别省市:

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