[發明專利]一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構及方法

在審

• 申請號: 201910073868.7
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109871986A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 穆斌;張琳琳;袁時金
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，該系統包括前處理模塊、智能數據處理方法模塊、CNOP求解模塊和后處理模塊，其中，所述前處理模塊包括第五代中尺度模式和天氣預報模式科研版，所述第五代中尺度模式和所述天氣預報模式科研版，均用于產生所述CNOP求解模塊所需的基態場，所述智能數據處理方法模塊，用于利用免伴隨的、基于降維的智能數據處理方法求解CNOP，所述CNOP求解模塊，用于將所有與CNOP求解有關的主程序與子程序編譯后整合到一個模塊中運行，所述后處理模塊，用于利用繪圖軟件提供繪圖腳本。

2.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述的第五代中尺度模式，其輸入包括由歐洲中期天氣預報中心提供的Surface與Pressure數據文件、經MM5V3中的TERRAIN、REGRID、INTERPF模塊產生所選臺風個例的初值文件和邊界條件文件，其輸出為所述CNOP求解模塊所需的基態場。

3.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述的天氣預報模式科研版，其輸入包括由美國國家環境預報中心機構提供的再分析資料FNL數據及其本身進一步所產生的初值文件和邊界條件文件，其輸出為所述CNOP求解模塊所需的基態場。

4.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述智能數據處理方法模塊包括多個智能數據處理方法，所述智能數據處理方法包括：基于主成分分析的遺傳數據處理方法PCAGA、基于主成分分析的粒子群數據處理方法PPSO、基于Sine映射與分段策略的禁忌搜索數據處理方法CTS-SS和基于PCA的粒子群與狼群搜索的自適應混合協同進化數據處理方法ACPW。

5.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述CNOP求解模塊的求解過程包括以下步驟：

S1：第一次調用mm5.exe或wrf.exe以對所述CNOP求解模塊輸入基態場；

S2：第二次調用mm5.exe或wrf.exe以對所述CNOP求解模塊輸入疊加有誤差的基態場；

S3：將兩次所述CNOP求解模塊輸出結果做差并確定差值場的二范數以獲得適應度函數值；

S4：利用適應度函數值以尋找全局CNOP結果。

6.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述繪圖軟件包括GRADS和NCL。

7.根據權利要求1所述的一種用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構，其特征在于，所述繪圖腳本包括CNOP風場與溫度場模態繪圖腳本、CNOP垂直總能量積分繪圖腳本、目標觀測敏感區繪圖腳本、MM5模式模擬臺風路徑繪圖腳本。

8.一種采用如權利要求1～7其中任意一項所述的用于中尺度模式CNOP求解識別觀測敏感區的架構的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據所選擇的研究臺風個例獲取用于產生基態場所需的再分析數據文件；

步驟2：利用所述前處理模塊中的第五代中尺度MM5模式和天氣預報模式科研版WRF-ARW模式產生所需的基態場；

步驟3：利用所述智能數據處理方法模塊選擇求解CNOP的智能數據處理方法并利用所述CNOP求解模塊進行編譯求解獲得全局CNOP；

步驟4：利用相應中尺度模式的所述后處理模塊中的繪圖軟件腳本對CNOP進行分析處理以識別確定所研究臺風個例的目標感測敏感區。