[發明專利]一種臺風生成中期展望預警信息快速查詢系統

有效

• 申請號: 202011449811.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112528095B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 李穎;董雙;張照億;劉大剛
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06F16/903
• 分類號: G06F16/903;G01W1/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種臺風生成中期展望預警信息快速查詢系統，包括：每隔12小時讀取美國國家環境預報中心開發的GFS給出的未來384h的海平面氣壓場預報信息的信息收集模塊，接收所述信息收集模塊傳送的數據信息的數據處理模塊，所述數據處理模塊對接收到的海平面氣壓場預報信息的圖像進行特征提取、從而獲得臺風等級信息、臺風地理位置以及臺風近中心氣壓值并對獲得的信息進行可視化顯示；接收所述數據處理模塊傳送的臺風相關信息的用戶服務模塊，所述用戶服務模塊進行熱帶氣旋地理位置搜索、熱帶氣旋強度類型預計評估以及熱帶低壓近中心氣壓值發布。

技術領域

本發明涉及臺風監測技術領域，尤其涉及一種臺風生成中期展望預警信息快速查詢系統。

背景技術

熱帶氣旋對海上航行和作業帶威脅極大。對于航運安全管理人員和海上作業調度管理人員而言，提前做好航行方案和海上作業的防臺預警規劃，對保障海上航行和海上作業安全意義十分重大。

目前國內外的臺風監測和預報網站上，關于臺風生成的監測預警信息，尤其是10天以上的臺風生成中期展望預警信息，大多是面向專業氣象人員，甚至是專供專業的臺風預報人員分析、研究使用的。由于航運安全管理者和海上作業調度管理者知識結構的局限性，使得他們對這些臺風生成監測預警信息的分辨和選擇存在困難，從而無法有效地利用這些信息提前對航行方案和海上作業進行防臺預警規劃。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種臺風生成中期展望預警信息快速查詢系統，具體方案包括：

每隔12小時讀取美國國家環境預報中心開發的GFS給出的未來384h的海平面氣壓場預報信息的信息收集模塊，所述信息收集模塊還每隔24小時收集歐洲中期天氣預報中心ECMWF未來240h的海平面氣壓場預報信息；

接收所述信息收集模塊傳送的數據信息的數據處理模塊，所述數據處理模塊對接收到的海平面氣壓場預報信息的圖像進行特征提取、從而獲得臺風等級信息、臺風地理位置以及臺風近中心氣壓值并對獲得的信息進行可視化顯示；

接收所述數據處理模塊傳送的臺風相關信息的用戶服務模塊，所述用戶服務模塊進行熱帶氣旋地理位置搜索、熱帶氣旋強度類型預計評估以及熱帶低壓近中心氣壓值發布。

所述數據處理模塊對接收到的海平面氣壓場預報信息的GFS預報圖像進行特征提取時采用如下方式：

首先對原圖像進行截圖并對其內部的內容進行識別獲取圖題文字、提取鄰近低壓中心區域深色部分，將深色部分區域處理為白色活動窗口，對該白色活動窗口進行二值化濾波、圖像二值化和開閉運算從而確定低壓區中心在原始預報圖上經緯度值、并標注低壓區范圍，再對低壓區范圍內的氣壓中心值進行圖像檢測獲取低壓中心的位置和中心氣壓值；

利用GFS模式預報圖中的風區范圍顯示特征、對低壓中心鄰近區域進行色彩提取，并利用聚類方法得到低壓中心附近最大平均風速值；

根據世界氣象組織的規定基于熱帶氣旋中心附近最大風速的量值、將熱帶氣旋劃分為熱帶風暴、強熱帶風暴和臺風。

進一步的，數據處理模塊對接收到的海平面氣壓場和850hPa風場預報信息的ECMWF發布的模式預報圖進行特征提取時采用如下方式：

讀取西北太平洋中低緯度的臺風胚胎-熱帶擾動低壓區域中的風力大于30節的區域，根據設定的區域閾值設定掩模，對該掩模進行均值濾波、開運算和閉運算處理、得到濾波后的風場區域，對風場區域進行定位，選取一個最小的矩形將風場區域包括在內，根據該矩形的參數反算出原圖中低壓中心的位置并輸出從而對低壓中心進行編號，最終獲得識別信息、包含熱帶擾動低壓系統中心位置和中心氣壓值。