相似臺風智能檢索與可視化分析研究
發(fā)布時間:2021-10-24 19:16
利用空間分析及可視化技術,對1949—2018年的臺風時空變化規(guī)律進行相似性智能檢索,形成基于空間位置、特征要素、時間規(guī)律三個關鍵指標的綜合定量化判定體系,初步建立了統(tǒng)一的判定標準。其中,"路徑"相似性判定提出了多項動態(tài)擬合與相似離度結合的方法。研究結果表明:綜合定量化判定體系可有效降低單一指標的不確定性。同時,"路徑"的動態(tài)判定法有效解決了觀測點不匹配的問題。以臺風山竹(Mangkhut,編號1822)為例,首先通過數(shù)據(jù)清洗、特征提取和構建快速索引等檢索方法,縮小判定范圍,檢索出10個可能與目標相似的臺風,然后利用綜合定量化判定方法得到7個相似臺風。判定過程中實現(xiàn)了基于定制條件的多維度時空數(shù)據(jù)逐級下鉆、定量化綜合智能檢索以及相似性結果可視化三個目標,為臺風預報預警業(yè)務提供重要參考。
【文章來源】:氣象. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖2緩沖區(qū)分析原理示意圖??Fig.?2?Principle?of?buffer?analysis??
0??160°?W-??150。E??100??110??160°?W|??150°?E??100??(b)??強臺風??10?20?30?40?50?60°?N??(e)??熱帶風暴??,i?.....-??10?20?30?40?50?60°?N??110??160°?W-??150。E??100??(c)??臺風??110--150'E??7* ̄36*N??10?20?30?40?50?60°?N??10?20?30?40?50?60°?N??圖7?1949—2〇18年臺風風力分布區(qū)域??Fig.?7?Wind?distribution?results?of?typhoon?from?1949?to?2018??SepaWC^OShPeggyfSSO?);**登陸區(qū)域”要素相似的??臺風有133個,即塾陸過廣東剩以上兩個荽素均??相似的臺風為臺風.Pe.gg._y_(Sfifif—?個聲素相似.的??臺風曹30個,這卻個臺鳳進入路徑相似性對比分??析中_,最終篩選出“空間位置指標相似性.排名在前??1Q:位的含風(_?I)。??“時間規(guī)律”指標相似性#索結桌顯示臺風山竹??沒有跨越季節(jié),不屬于“'季節(jié)性”相似臺鳳,因此進行??伺月性”分析.得到9月的臺風有133個,與_標合??鳳,羼于茼,月.臺鳳《??“‘待征要素”指標判定;結果顯示與臺風山竹的中??心平均風逮和中心蕞低:氣壓(_?4)相似癀排翁:隹前??
1338??第46卷??氣?象??圖8與臺風山竹相似的臺風路徑-強度可視化結果??Fig.?8?Similar?typhoon?path?intensity?display?similar?to?Mangkhut??4結論與討論??臺風相似性定量化綜含判定方法、明確了判定??臺風相似性的多種要,素、判斷流程看量化方法s本??研究得到如下結論:??⑴薪合定量,化臺鳳相似性檢索方法考慮了多??重要素對臺風的翳響.有助于統(tǒng)一不同地、區(qū)決策人??員對相似性的判定和對比方法_,評價結果更客觀,??尤其是在臺風預報爾:#業(yè)務中》使用該方法可以縮??小歷史臺風的搜索范ft?<快速檢索相似性指標,并以??'統(tǒng)>傭化的方式發(fā)迭給相關部門^達到書示、防范和??預判目的。目前,應.用于.智能大數(shù)據(jù)分析平臺的臺??鳳模塊中*幫助輔助決策*??C2)基于多項動態(tài)擬脅曲線與相似離度結合的??臺風路徑動態(tài)判定方法.以投影的方式實現(xiàn)“相近相??似”的判斷,解決了臺風觀測點數(shù)量和位置不一致的??問題。??⑶相似性案例分析得到Peggy(8607KLucy??(7114)?,?Georgia?(;f?011)?,?Ros?I:?7118?Utor?(121.1),??TessC&SISp、Sally?fWlSO與費風山竹相似性簌高、??在實際業(yè)務中,臺風不斷地發(fā)展變化*兩時也會??出現(xiàn)很多種可能性,情況也更復雜。因此,本研究中??的特征襄素是不全面的*實際應用財還麥在本研究??白t塞礎上解決以下兩個問題:(1)臺風突然轉向的問??題^比如13U號臺風整陸不久后形成路徑急轉.這??個特性與目標臺風截然不同,怛是路徑相似性分析??結果未分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息擴散方法的中國臺風災害年月尺度風險評估[J]. 高歌,黃大鵬,趙珊珊. 氣象. 2019(11)
[2]2017年西北太平洋臺風活動特征和預報難點分析[J]. 董林,高拴柱,許映龍,呂心艷,黃奕武. 氣象. 2019(09)
[3]不同強度熱帶氣旋對中國降水變化的影響[J]. 楊慧,任福民,楊明仁. 地球科學進展. 2019(07)
[4]基于動力相似方法的臺風極端降水概率預報研究[J]. 姜麗黎,余暉. 熱帶氣象學報. 2019(03)
[5]基于路徑相似的登陸熱帶氣旋降水之動力-統(tǒng)計集合預報模型[J]. 丁晨晨,任福民,邱文玉,李國平,吳立廣,蔣賢玲. 氣象. 2019(01)
[6]臺風災害綜合等級評判模型改進及應用分析[J]. 王秀榮,張立生,李維邦. 氣象. 2018(02)
[7]氣象大數(shù)據(jù)資源匯交可視化分析研究[J]. 趙卓寧,李湘,舒紅平,何文春,孫超. 氣象科技進展. 2018(01)
[8]一種多元臺風時間序列的相似性度量方法[J]. 黃冬梅,鄭霞,趙丹楓,王麗琳. 計算機應用研究. 2019(03)
[9]基于R語言和Tableau的氣象數(shù)據(jù)可視化分析[J]. 王露,楊晶晶,黃銘. 計算機與網(wǎng)絡. 2017(24)
[10]基于氣象相似條件的臺風路徑預測[J]. 熊祥瑞,喻凱,肖琨. 測繪地理信息. 2017(05)
本文編號:3455832
【文章來源】:氣象. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖2緩沖區(qū)分析原理示意圖??Fig.?2?Principle?of?buffer?analysis??
0??160°?W-??150。E??100??110??160°?W|??150°?E??100??(b)??強臺風??10?20?30?40?50?60°?N??(e)??熱帶風暴??,i?.....-??10?20?30?40?50?60°?N??110??160°?W-??150。E??100??(c)??臺風??110--150'E??7* ̄36*N??10?20?30?40?50?60°?N??10?20?30?40?50?60°?N??圖7?1949—2〇18年臺風風力分布區(qū)域??Fig.?7?Wind?distribution?results?of?typhoon?from?1949?to?2018??SepaWC^OShPeggyfSSO?);**登陸區(qū)域”要素相似的??臺風有133個,即塾陸過廣東剩以上兩個荽素均??相似的臺風為臺風.Pe.gg._y_(Sfifif—?個聲素相似.的??臺風曹30個,這卻個臺鳳進入路徑相似性對比分??析中_,最終篩選出“空間位置指標相似性.排名在前??1Q:位的含風(_?I)。??“時間規(guī)律”指標相似性#索結桌顯示臺風山竹??沒有跨越季節(jié),不屬于“'季節(jié)性”相似臺鳳,因此進行??伺月性”分析.得到9月的臺風有133個,與_標合??鳳,羼于茼,月.臺鳳《??“‘待征要素”指標判定;結果顯示與臺風山竹的中??心平均風逮和中心蕞低:氣壓(_?4)相似癀排翁:隹前??
1338??第46卷??氣?象??圖8與臺風山竹相似的臺風路徑-強度可視化結果??Fig.?8?Similar?typhoon?path?intensity?display?similar?to?Mangkhut??4結論與討論??臺風相似性定量化綜含判定方法、明確了判定??臺風相似性的多種要,素、判斷流程看量化方法s本??研究得到如下結論:??⑴薪合定量,化臺鳳相似性檢索方法考慮了多??重要素對臺風的翳響.有助于統(tǒng)一不同地、區(qū)決策人??員對相似性的判定和對比方法_,評價結果更客觀,??尤其是在臺風預報爾:#業(yè)務中》使用該方法可以縮??小歷史臺風的搜索范ft?<快速檢索相似性指標,并以??'統(tǒng)>傭化的方式發(fā)迭給相關部門^達到書示、防范和??預判目的。目前,應.用于.智能大數(shù)據(jù)分析平臺的臺??鳳模塊中*幫助輔助決策*??C2)基于多項動態(tài)擬脅曲線與相似離度結合的??臺風路徑動態(tài)判定方法.以投影的方式實現(xiàn)“相近相??似”的判斷,解決了臺風觀測點數(shù)量和位置不一致的??問題。??⑶相似性案例分析得到Peggy(8607KLucy??(7114)?,?Georgia?(;f?011)?,?Ros?I:?7118?Utor?(121.1),??TessC&SISp、Sally?fWlSO與費風山竹相似性簌高、??在實際業(yè)務中,臺風不斷地發(fā)展變化*兩時也會??出現(xiàn)很多種可能性,情況也更復雜。因此,本研究中??的特征襄素是不全面的*實際應用財還麥在本研究??白t塞礎上解決以下兩個問題:(1)臺風突然轉向的問??題^比如13U號臺風整陸不久后形成路徑急轉.這??個特性與目標臺風截然不同,怛是路徑相似性分析??結果未分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息擴散方法的中國臺風災害年月尺度風險評估[J]. 高歌,黃大鵬,趙珊珊. 氣象. 2019(11)
[2]2017年西北太平洋臺風活動特征和預報難點分析[J]. 董林,高拴柱,許映龍,呂心艷,黃奕武. 氣象. 2019(09)
[3]不同強度熱帶氣旋對中國降水變化的影響[J]. 楊慧,任福民,楊明仁. 地球科學進展. 2019(07)
[4]基于動力相似方法的臺風極端降水概率預報研究[J]. 姜麗黎,余暉. 熱帶氣象學報. 2019(03)
[5]基于路徑相似的登陸熱帶氣旋降水之動力-統(tǒng)計集合預報模型[J]. 丁晨晨,任福民,邱文玉,李國平,吳立廣,蔣賢玲. 氣象. 2019(01)
[6]臺風災害綜合等級評判模型改進及應用分析[J]. 王秀榮,張立生,李維邦. 氣象. 2018(02)
[7]氣象大數(shù)據(jù)資源匯交可視化分析研究[J]. 趙卓寧,李湘,舒紅平,何文春,孫超. 氣象科技進展. 2018(01)
[8]一種多元臺風時間序列的相似性度量方法[J]. 黃冬梅,鄭霞,趙丹楓,王麗琳. 計算機應用研究. 2019(03)
[9]基于R語言和Tableau的氣象數(shù)據(jù)可視化分析[J]. 王露,楊晶晶,黃銘. 計算機與網(wǎng)絡. 2017(24)
[10]基于氣象相似條件的臺風路徑預測[J]. 熊祥瑞,喻凱,肖琨. 測繪地理信息. 2017(05)
本文編號:3455832
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