[發明專利]熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算方法及系統

在審

• 申請號: 202210153800.1
• 申請日: 2022-02-19
• 公開（公告）號: CN116663222A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 李晴嵐;馬超怡;李廣鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 劉建偉

本發明涉及一種熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算方法，包括：讀入熱帶氣旋數據集、閃電數據集和溫度數據集，識別上述數據集中的異常數據；篩選距離特定區域一定范圍內的熱帶氣旋，進行分組，并統計每小時內特定區域發生的閃電數；分別合并熱帶氣旋數據集和閃電數據集、熱帶氣旋數據集和溫度數據集；得到熱帶氣旋影響下深圳地區的閃電空間分布圖和溫度空間分布圖；讀取所述閃電空間分布圖中的數據和所述溫度空間分布圖中的數據，并計算得到所述特定區域閃電與溫度的相關性。本發明還涉及一種熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算系統。本發明能夠在熱帶氣旋發生時，計算某一特定區域的閃電和溫度相關性，具有通用性。

技術領域

本發明涉及一種熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算方法及系統。

背景技術

閃電是發生在云與云或云與地之間的強放電過程，也是一種嚴重的自然災害，曾被評為十大最嚴重的自然災害之一。閃電引發的森林和建筑火災不僅對經濟造成巨大的損失，更是危害人民生命安全。

據相關資料統計，全球每年因閃電造成的經濟損失高達數十億美元以上，每年因閃電造成的傷亡人數達萬人之巨。許多觀測和研究證明，熱帶氣旋系統常常發生閃電活動。因此，研究熱帶氣旋影響下的區域閃電特征對經濟發展具有重要現實意義。

然而，現有技術在研究熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算時，都是針對數據集大小一致的情況，而當數據集大小不一致時，無法計算相關性。目前，尚未出現一種涉及熱帶氣旋影響下區域閃電數據集和溫度數據集不一致時，計算二者相關性的方法或系統。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算方法及系統。

本發明提供一種熱帶氣旋影響下特定區域閃電與溫度相關性的計算方法，該方法包括如下步驟：a.按時間序列分批讀入熱帶氣旋數據集、閃電數據集和溫度數據集，識別所述熱帶氣旋數據集、閃電數據集和溫度數據集中的異常數據，并進行替代或刪除；b.篩選距離特定區域一定范圍內的熱帶氣旋，按熱帶氣旋等級進行分組，并統計每小時內特定區域發生的閃電數；c.將處理后的熱帶氣旋數據集和閃電數據集根據時間序列進行合并，得到該時刻下熱帶氣旋的等級、經緯度坐標及一小時內特定區域發生的閃電總數；將處理后的熱帶氣旋數據集和溫度數據集根據時間序列進行合并，得到該時刻下熱帶氣旋的等級、經緯度坐標及同時刻特定區域的溫度；d.根據熱帶氣旋等級、熱帶氣旋經緯度坐標、該熱帶氣旋發生一小時內特定區域發生的閃電數，利用反距離權重法進行插值，得到熱帶氣旋影響下特定區域的閃電空間分布圖；根據熱帶氣旋等級、熱帶氣旋經緯度坐標、該熱帶氣旋發生時刻特定區域的溫度，用反距離權重法進行插值得到熱帶氣旋影響下特定區域的溫度空間分布圖；e.讀取所述閃電空間分布圖中的數據和所述溫度空間分布圖中的數據，并計算得到所述特定區域閃電與溫度的相關性。

優選地，所述的步驟a包括：

按時間序列讀取所述熱帶氣旋數據集、閃電數據集和溫度數據集后對存在空值的數據進行刪除，并將所述熱帶氣旋數據集、閃電數據集和溫度數據集的時間格式統一為：時-分-秒。

優選地，所述的步驟b包括：

根據所述特定區域的經緯度坐標和熱帶氣旋的經緯度坐標，計算所述特定區域與熱帶氣旋之間的地理空間距離；

根據熱帶氣旋等級，即熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風、超強臺風進行分組；

由于超強臺風和強臺風樣本數相對于其他強度類別的熱帶氣旋要少一些，故將超強臺風和強臺風合并為一類，將其命名為SSTY，最終得到五類不同等級的熱帶氣旋數據集。

優選地，其特征在于：

所述地理空間距離通過如下計算公式得到：