[發明專利]一種基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法

有效

• 申請號: 201910541278.2
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110413656B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 周嬋;錢代麗;王暉
• 申請（專利權）人: 南京信大氣象科技有限公司;南京信大氣象科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/29;G01W1/10
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 陳列生

1.一種基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法，其特征在于：所述急流軸自動識別方法包括：

步驟一，采集基于高空間分辨率數值模式風場資料，對風場資料進行數據預處理，獲得風向與風速；

步驟二，定義急流判別標準，根據急流判別標準識別出急流區域；

步驟三，在識別出的急流區域內，利用流線追蹤算法追蹤初選節點，對初選節點進行節點劃分，包括進行急流節點計算、噪聲節點剔除，識別出節點經緯度，根據節點經緯度識別出當前高度層的急流軸；

步驟二包括：

步驟2.1，定義i為緯向格點號，j為經向格點號，定義出數組中第i行、第j列的格點速度為spd(i，j)，風向為dir(i，j)；

步驟2.2，定義急流判別標準為急流分析風速大小W；

步驟2.3，對格點f(i，j)判斷風速spd(i，j)是否滿足spd(i，j)≥W，滿足則歸入急流區域，同時采用八向連通的區域生長法對格點f(i，j)的周邊格點繼續判斷風速是否≥W，格點判斷完全后識別出急流區域J，統計急流區域J內的格點數為N，定義急流區域的格點數最小閾值，剔除格點數N小于個點數最小閾值的區域，剩余的區域為最終急流區域。

2.根據權利要求1所述的基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法，其特征在于：所述基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法還包括步驟三，將急流節點保存為MICAPS第14類格式，用于在業務平臺MICAPS上直接顯示。

3.根據權利要求2所述的基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法，其特征在于：所述數據預處理包括：

選取數值模式風場矢量數據，數值模式風場矢量數據包括U分量和V分量，通過U分量和V分量計算出風速與風向，將計算出的風速結果存入SPD數組中，風向結果存入DIR數組中：

4.根據權利要求3所述的基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法，其特征在于：所述追蹤初選節點包括：

步驟3.1，生成種子點，包括定義種子點標識為flag(i,j)，將緯向格點號i和經向格點號j同時為奇數或者為偶數的點flag(i,j)作為種子點，以種子點所在網格的中點為起點開始追蹤；

步驟3.2，節點追蹤，包括在最終急流區域，按照從上到下、從左到右的順序，以步驟3.1中的第一個起點開始進行正向節點追蹤和逆向節點追蹤，所述正向節點追蹤和逆向節點追蹤均采用流線分析方法計算追蹤步長dx和dy；

步驟3.3，根據停止追蹤條件停止追蹤，停止追蹤條件包括邊界終止條件和距離終止條件；

步驟3.4，當前急流區域內所有種子點都作為起點進行追蹤后，則當前急流區域內初選節點追蹤完成，執行下一個急流區域的初選節點追蹤。

5.根據權利要求4所述的基于高空間分辨率數值模式的急流軸自動識別方法，其特征在于：所述邊界終止條件包括：當追蹤的節點坐標超過急流區間四周的邊界時，停止追蹤；轉向下一個速度不為0的種子點，計算當前種子點所在區域內的中心點，以該中心點作為起點繼續追蹤；

所述距離終止條件包括：節點追蹤前設置一個距離閾值radius，如果在正方形網格中，當前追蹤的節點和前一個追蹤的節點的距離小于radius，則停止當前追蹤。