[發(fā)明專利]臺(tái)風(fēng)渦旋初始風(fēng)場優(yōu)化方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110664499.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN113408123B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮濤;蔡澤林;郭俊;李麗;邸悅倫;葉鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司防災(zāi)減災(zāi)中心;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/16;G01W1/10;G06F111/10;G06F111/04;G06F113/08
• 代理公司: 長沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鄧宇

本發(fā)明公開了臺(tái)風(fēng)渦旋初始風(fēng)場優(yōu)化方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過分別獲取待優(yōu)化臺(tái)風(fēng)連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣序列以及風(fēng)向矢量矩陣序列；計(jì)算流線方向矢量矩陣序列與風(fēng)向矢量矩陣序列的叉乘值，判斷叉乘值在連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)是否隨著時(shí)間逐漸變小，若叉乘值在連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)未隨著時(shí)間逐漸變小，則對(duì)連續(xù)一段時(shí)間T的風(fēng)速值進(jìn)行調(diào)整；相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過提取臺(tái)風(fēng)的臺(tái)風(fēng)螺旋特征約束現(xiàn)有的數(shù)值仿真的臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)方法，從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)初始場的優(yōu)化計(jì)算，降低臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)的不確定性，提高臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及臺(tái)風(fēng)渦旋初始風(fēng)場優(yōu)化方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)電網(wǎng)打擊具有破壞性，導(dǎo)致金具損壞、桿塔折斷，引發(fā)大面積停電，危害巨大。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)位置和強(qiáng)度，對(duì)于電網(wǎng)防臺(tái)具有重要價(jià)值。

開展臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)，首先是要確定臺(tái)風(fēng)的初始位置和強(qiáng)度。由于臺(tái)風(fēng)往往生成在海洋上，觀測(cè)數(shù)據(jù)稀缺。目前對(duì)于臺(tái)風(fēng)的定位計(jì)算主要依靠衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，但衛(wèi)星監(jiān)測(cè)往往對(duì)臺(tái)風(fēng)特征明顯的渦旋具有較好的監(jiān)測(cè)能力，但對(duì)于臺(tái)風(fēng)眼不明顯等臺(tái)風(fēng)特征弱的渦旋，其定位計(jì)算偏差大，而直接采用數(shù)值仿真的方法，直接預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)，由于缺乏觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算偏差大，導(dǎo)致后期預(yù)報(bào)效果不佳。

因此，現(xiàn)有的數(shù)值仿真的臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)方法準(zhǔn)確度低已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了臺(tái)風(fēng)渦旋初始風(fēng)場優(yōu)化方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決有的數(shù)值仿真的臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)方法準(zhǔn)確度低的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種臺(tái)風(fēng)渦旋初始風(fēng)場優(yōu)化方法，包括以下步驟：

分別獲取待優(yōu)化臺(tái)風(fēng)連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣序列以及風(fēng)向矢量矩陣序列；

計(jì)算流線方向矢量矩陣序列與風(fēng)向矢量矩陣序列的叉乘值，判斷叉乘值在連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)是否隨著時(shí)間逐漸變小，若叉乘值在連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)未隨著時(shí)間逐漸變小，則對(duì)連續(xù)一段時(shí)間T的風(fēng)速值進(jìn)行調(diào)整。

優(yōu)選的，獲取待優(yōu)化臺(tái)風(fēng)連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣序列，包括以下步驟：

獲取連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的渦旋遙感圖像，并構(gòu)建每個(gè)時(shí)刻的渦旋遙感圖像中渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣，基于每個(gè)時(shí)刻的渦旋遙感圖像中渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣構(gòu)建連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)的流線方向矢量矩陣序列{D_i}，其中，D_i為連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)任意第i時(shí)刻的任意渦旋遙感圖像p_i內(nèi)渦旋區(qū)域的流線方向矢量矩陣，i＝1,2,3...,L,L為連續(xù)一段時(shí)間T的時(shí)刻總數(shù)。

優(yōu)選的，流線方向矢量矩陣D_i通過以下步驟獲取得到：

從渦旋遙感圖像p_i中提取渦旋區(qū)域m_i，對(duì)渦旋區(qū)域m_i進(jìn)行網(wǎng)格劃分，以亮溫值為變量，分別提取渦旋區(qū)域m_i內(nèi)每一網(wǎng)格的流線場；

判斷每一網(wǎng)格是否在與其對(duì)應(yīng)的流線場上，若在，將在對(duì)應(yīng)流線場上的網(wǎng)格的流線矢量賦值為對(duì)應(yīng)的流線場方向，若不在，則將不在對(duì)應(yīng)流線場上的網(wǎng)格的流線矢量賦值為0；

基于渦旋區(qū)域m_i內(nèi)的每一網(wǎng)格的流線場方向，構(gòu)建渦旋區(qū)域m_i的流線方向矢量矩陣D_i。

優(yōu)選的，獲取待優(yōu)化臺(tái)風(fēng)連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)渦旋區(qū)域的風(fēng)向矢量矩陣序列，包括以下步驟：

獲取連續(xù)一段時(shí)間T內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的渦旋遙感圖像及對(duì)應(yīng)的初始風(fēng)場數(shù)據(jù)；