[發(fā)明專利]一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表平均粗糙度系數(shù)的確定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010978205.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112287046A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏杰;謝賓;王瑜;王星潔;鄭翀;楊風(fēng)利;黃國;邵帥;張子富
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司溫州供電公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表平均粗糙度系數(shù)的確定方法，包括：基于臺風(fēng)登陸點(diǎn)及后續(xù)移動路徑掃掠過的經(jīng)緯度范圍內(nèi)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫給出的地表高程數(shù)據(jù)文件提取臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)；基于所述臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)和地表粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表粗糙度；基于所述地表粗糙度和地表平均粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表平均粗糙度系數(shù)。解決了對于臺風(fēng)與地表粗糙度之間如何進(jìn)行量化分析尚未建立指標(biāo)參數(shù)的問題。建立一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表粗糙度的評價(jià)指標(biāo)，以便于后續(xù)評價(jià)地表粗糙度對臺風(fēng)風(fēng)速衰減的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表平均粗糙度系數(shù)的確定方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前針對臺風(fēng)風(fēng)場的研究，還是以氣象部門開展的研究為主，主要通過氣象衛(wèi)星對不同高度處的臺風(fēng)風(fēng)場進(jìn)行觀測。但是，受觀測手段和觀測距離的影響，越是靠近地球表面，觀測風(fēng)場受到地表粗糙度的影響越大，觀測誤差也就越大。因此，不能僅僅憑借氣象部門發(fā)布的臺風(fēng)中心最大風(fēng)速去對地表風(fēng)速一而代之，尤其是對一般離地高度不超過100m的輸電鐵塔，尤其應(yīng)當(dāng)開展地表下墊面粗糙度對臺風(fēng)近地風(fēng)場的影響。目前，缺少臺風(fēng)與地表粗糙度之間進(jìn)行量化分析的指標(biāo)參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表平均粗糙度系數(shù)的確定方法，包括：

基于臺風(fēng)登陸點(diǎn)及后續(xù)移動路徑掃掠過的經(jīng)緯度范圍內(nèi)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫給出的地表高程數(shù)據(jù)文件提取臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)；

基于所述臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)和地表粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表粗糙度；

基于所述地表粗糙度和地表平均粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表平均粗糙度系數(shù)。

優(yōu)選的，所述基于臺風(fēng)登陸點(diǎn)及后續(xù)移動路徑掃掠過的經(jīng)緯度范圍數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫給出的地表高程數(shù)據(jù)文件提取臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)包括：

獲取臺風(fēng)登陸點(diǎn)及后續(xù)移動路徑掃掠過的經(jīng)緯度范圍內(nèi)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫中給出的地表高程數(shù)據(jù)文件；

將所述地表高程數(shù)據(jù)文件中的地表高程數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGis軟件中，依據(jù)氣象部門提供的以臺風(fēng)中心點(diǎn)為圓心，在各種風(fēng)速半徑下，對臺風(fēng)風(fēng)圈影響范圍進(jìn)行繪制；

基于ArcGis軟件提供的掩面提取功能，提取所述臺風(fēng)風(fēng)圈影響范圍內(nèi)的地表高程數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述基于所述臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表高程數(shù)據(jù)計(jì)算地表粗糙度包括；

基于ArcGis軟件中的地表高程坡度計(jì)算功能計(jì)算地表網(wǎng)格坡度值；

基于所述地表網(wǎng)格坡度值和所述地標(biāo)粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表粗糙度。

優(yōu)選的，所述基于所述地表網(wǎng)格坡度值和所述地標(biāo)粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表粗糙度是使用ArcGis軟件中提供的地圖代數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算。

優(yōu)選的，所述地表粗糙度計(jì)算公式如下式所示：

式中：Slop_i為第i個(gè)地形網(wǎng)格的坡度值。

優(yōu)選的，所述基于所述地表粗糙度和地表平均粗糙度計(jì)算公式計(jì)算地表平均粗糙度系數(shù)，包括：

計(jì)算各網(wǎng)格單元的地表粗糙度的累加值；

基于所述累加值計(jì)算累加值在整個(gè)臺風(fēng)風(fēng)圈面積內(nèi)的平均值確定地表平均粗糙度系數(shù)。

優(yōu)選的，所述地表平均粗糙度計(jì)算公式如下式所示：

式中：A為整個(gè)臺風(fēng)風(fēng)圈面積。

一種臺風(fēng)風(fēng)圈內(nèi)地表平均粗糙度系數(shù)的確定系統(tǒng)，包括：地表高程數(shù)據(jù)提取模塊，地表粗糙度計(jì)算模塊和平均粗糙度系數(shù)確定模塊；