[發(fā)明專利]一種基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910541278.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN110413656B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周嬋;錢代麗;王暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信大氣象科技有限公司;南京信大氣象科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/2458
• 分類號(hào): G06F16/2458;G06F16/29;G01W1/10
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 陳列生

本發(fā)明涉及一種基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法，解決的是自動(dòng)化程度低、精度低的技術(shù)問題，通過采用步驟一，采集基于高空間分辨率數(shù)值模式風(fēng)場(chǎng)資料，對(duì)風(fēng)場(chǎng)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，獲得風(fēng)向與風(fēng)速；步驟二，定義急流判別標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)急流判別標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別出急流區(qū)域；步驟三，在識(shí)別出的急流區(qū)域內(nèi)，利用流線追蹤算法追蹤初選節(jié)點(diǎn)，對(duì)初選節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，包括進(jìn)行急流節(jié)點(diǎn)計(jì)算、噪聲節(jié)點(diǎn)剔除，識(shí)別出節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度，根據(jù)節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度識(shí)別出當(dāng)前高度層的急流軸的技術(shù)方案，較好的解決了該問題，可用于急流軸識(shí)別中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣象識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

急流是指大氣中一股強(qiáng)而窄的氣流帶。在自身形態(tài)上具有相當(dāng)龐大的規(guī)模，急流在水平長(zhǎng)度上能夠延伸到上萬公里，整體寬度可達(dá)數(shù)百公里，厚幾公里。急流是大氣中能量和水汽的高效輸送帶，為不穩(wěn)定層結(jié)的建立和維持提供能量，是大氣環(huán)流的重要環(huán)節(jié)。急流核心的長(zhǎng)軸稱為急流軸，一般情況下其整體形態(tài)呈東西分布。在對(duì)流層不同層面，對(duì)于急流中心的最大風(fēng)速限定標(biāo)準(zhǔn)不同，例如在中層大氣急流核心的風(fēng)速要達(dá)到20m/s以上，而對(duì)于高層大氣急流核心最大風(fēng)速要達(dá)到30m/s以上。

MICAPS系統(tǒng)(Meteorological Information Comprehensive Analysis andProcessing System)，全稱氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)，是我國(guó)氣象預(yù)報(bào)現(xiàn)代化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分。MICAPS4.0已經(jīng)具備了數(shù)據(jù)綜合可視化、預(yù)報(bào)交互制作、產(chǎn)品發(fā)布、自動(dòng)化動(dòng)畫、監(jiān)視性的資料滾動(dòng)等功能。在目前氣象工作中，雖然MICAPS 4.0功能越來越完善、特點(diǎn)效率越來越突出，但對(duì)于急流軸識(shí)別，是預(yù)報(bào)人員基于自己的業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，在MICAPS平臺(tái)上手動(dòng)繪制急流軸，缺乏自動(dòng)分析，分析結(jié)果具有主觀性，難以預(yù)測(cè)，精度低。本發(fā)明提供一種基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的自動(dòng)化程度低、精度低的技術(shù)問題。提供一種新的基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法，該基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法具有自動(dòng)化程度高、精度高的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：

一種基于高空間分辨率數(shù)值模式的急流軸自動(dòng)識(shí)別方法，所述急流軸自動(dòng)識(shí)別方法包括：

步驟一，采集基于高空間分辨率數(shù)值模式風(fēng)場(chǎng)資料，對(duì)風(fēng)場(chǎng)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，獲得風(fēng)向與風(fēng)速；

步驟二，定義急流判別標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)急流判別標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別出急流區(qū)域；

步驟三，在識(shí)別出的急流區(qū)域內(nèi)，利用流線追蹤算法追蹤初選節(jié)點(diǎn)，對(duì)初選節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，包括進(jìn)行急流節(jié)點(diǎn)計(jì)算、噪聲節(jié)點(diǎn)剔除，識(shí)別出節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度，根據(jù)節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度識(shí)別出當(dāng)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(diǎn)號(hào)，j為經(jīng)向格點(diǎn)號(hào)，定義出數(shù)組中第i行、第j列的格點(diǎn)速度為spd(i，j)，風(fēng)向?yàn)閐ir(i，j)；

步驟2.2，定義急流判別標(biāo)準(zhǔn)為急流分析風(fēng)速大小W；

步驟2.3，對(duì)格點(diǎn)f(i，j)判斷風(fēng)速spd(i，j)是否滿足spd(i，j)≥W，滿足則歸入急流區(qū)域，同時(shí)采用八向連通的區(qū)域生長(zhǎng)法對(duì)格點(diǎn)f(i，j)的周邊格點(diǎn)繼續(xù)判斷風(fēng)速是否≥W，格點(diǎn)判斷完全后識(shí)別出急流區(qū)域J，統(tǒng)計(jì)急流區(qū)域J內(nèi)的格點(diǎn)數(shù)為N，定義急流區(qū)域的格點(diǎn)數(shù)最小閾值，剔除格點(diǎn)數(shù)N小于個(gè)點(diǎn)數(shù)最小閾值的區(qū)域，剩余的區(qū)域?yàn)樽罱K急流區(qū)域。