[發(fā)明專利]基于Web-GIS的相似臺風匹配算法及軟件支持系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611044583.3
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106772685B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 邱超;王淑英;丁濤;何默為;閔惠學;王浩;王紅英;元曉華;酈英;蘇春艷
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省水文局;中國計量大學
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 杜立

1.一種用于基于Web GIS的相似臺風軟件支持系統(tǒng)的基于Web GIS的相似臺風匹配算法，所述基于Web GIS的相似臺風軟件支持系統(tǒng)，包括實時臺風路徑同步模塊、實時臺風路徑顯示模塊、實時臺風匹配模塊、歷史臺風對比模塊、水雨災情查詢模塊、歷史臺風統(tǒng)計模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、用戶管理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，所述實時臺風路徑同步模塊的在服務器后臺獨立運行，實時同步獲取美國、日本、臺灣和中國四個預報臺預報的臺風的位置、風力、風圈、氣壓、強度信息，并將信息存儲到數(shù)據(jù)庫對應的庫表中，其特征在于：實時臺風匹配包括四種相似臺風匹配算法，包括：實時緩沖區(qū)法、特征相似法、預測路徑法和綜合匹配法；所述預測路徑法，包括如下步驟：

步驟1：以臺風當前點為基礎，臺灣、中國、美國和日本氣象臺預測路徑的包絡范圍作為約束條件，繪制最大面積包絡線，采用凸包算法繪制包絡線，其步驟包括：

步驟1a：給定一個點集P={P₀,P₁,.....P_n},找出點集中Y值最小的點，Y代表點的縱坐標，若Y值最小的點有多個，選擇其中X值最小的點，X代表點的橫坐標；

步驟1b：假設上一步找出的點位P₀，對剩下的點進行極角排序，按逆時針極角從小到大排序，假定排序結(jié)果集為{P₁,P₂,P₃,P₄,....P_n}，取據(jù)P₀距最遠的點；

步驟1c：將P₀、P₁、P₃入棧，然后進行循環(huán)，判定棧頂?shù)南乱粋€點，棧頂點，及p[i]點這三點組成的折線段是否向左轉(zhuǎn)，如果是的話，則p[i]入棧；否則，當前位于棧頂?shù)狞c不在凸包上，彈棧，最后返回棧即可；

步驟2：計算每個相似歷史臺風落在預測區(qū)域內(nèi)的關鍵點個數(shù)n與當前臺風預報點個數(shù)m之比，即相似度S=n/m,作為預測路徑法的相似度；

步驟3：根據(jù)步驟2中的相似度進行排序。

2.如權(quán)利要求1所述的用于基于Web GIS的相似臺風軟件支持系統(tǒng)的基于Web GIS的相似臺風匹配算法，其特征在于：所述實時緩沖區(qū)法，包括如下步驟：

步驟1：以當前臺風位置為圓心，確定一個緩沖半徑缺省為200公里的區(qū)域；

步驟2：計算經(jīng)過該區(qū)域的歷史臺風的關鍵點到圓心的距離；

步驟3：根據(jù)步驟2中的距離進行排序，距離越小相似度越高，反之越低；

如果有2個以上的歷史臺風關鍵點都在緩沖圓內(nèi)，以離圓心最近的關鍵點和圓心之間的距離為標準進行排序。

3.如權(quán)利要求2所述的用于基于Web GIS的相似臺風軟件支持系統(tǒng)的基于Web GIS的相似臺風匹配算法，其特征在于：所述特征相似法，包括如下步驟：

步驟1：以地理相似為前提，輸入當前臺風緩沖圓半徑，默認值為200km；

步驟2：輸入匹配時長，輸入匹配間隔，選擇季節(jié)相似，選擇移速相似，選擇強度相似，所述匹配時長代表從臺風起始點到結(jié)束點的路徑，默認為24小時，所述匹配間隔代表緩沖圓的繪制間隔，默認為24小時；

步驟3：根據(jù)步驟2中的選擇，計算相似臺風相似度，并進行排序。

4.如權(quán)利要求3所述的用于基于Web GIS的相似臺風軟件支持系統(tǒng)的基于Web GIS的相似臺風匹配算法，其特征在于：所述綜合匹配法，包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)特征相似法匹配出相似臺風S₁，S₂，…，S_n，預測路徑法匹配出的臺風為T₁，T₂，…，T_m，交集Q₁,Q₂,…,Q_j即為綜合匹配算法搜索出的歷史臺風；

步驟2：計算步驟1中得到的相似臺風Q₁,Q₂,…,Q_j的相似度；

步驟3：根據(jù)步驟2中的相似度進行排序。