[发明专利]基于半正态模型的台风关键参数提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及台风研究技术领域，尤其是涉及一种可以准确提取台风的关健参数，为进一步研究台风强度、台风路径和台风对人民生活影响奠定了可靠基础的基于半正态模型的台风关键参数提取方法。

背景技术

台风的关键参数直接决定着台风强度、台风路径、台风对人民生活的影响等。台风的关键参数包括中心气压差、移动速度、移动方向等。通常根据参数的频率分布图，用某种确定的概率分布函数(如正态分布、对数正态分布、威布尔分布等)来进行模拟，然后利用χ²拟合检验法与K-S拟合检验法进行拟合检验，最终得到模拟点的台风关键参数概率模型，并根据台风关键参数概率模型对台风关键参数进行提取。但是，上述方法并不能完全模拟出关键参数的概率变化，因此，提取的关健参数准确性相对较差。

中国专利授权公开号：CN103177301A，授权公开日2013年6月26日，公开了一种台风灾害风险预估方法，针对指定监测区域的台风灾害所造成的损失数据进行统计分析，选择致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力作为台风灾害风险评估指标体系，用模糊变换理论建立台风灾害风险预估模型，把台风预报结果作为预估模型的启动条件和输入条件，经过预估模型的计算和分析，得到未来一段时间被预估地区是否致灾以及致灾的灾害风险等级，从而提高气象灾害的预警能力。该发明的不足之处是，功能单一，无法提取台风关键参数。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的方法无法提取的关键参数准确性差的不足，提供了一种可以准确提取台风的关键参数，为进一步研究台风强度、台风路径和台风对人民生活影响奠定了可靠基础的基于半正态模型的台风关键参数提取方法。

一种基于半正态模型的台风关键参数提取方法，包括如下步骤：

(1-1)将台风历史数据输入到计算机中，计算机选取与台风高发区域相对应的地图数据中的任一点为模拟点，以模拟点为圆心，R为半径做模拟圆，将经过模拟圆的台风的中心气压差Δp、台风移动方向、台风移动速度V_T设为所述模拟点的台风关健参数；

台风中心气压差Δp是指台风中心气压与台风外围气压(一般取1010hPa)之差，通常用对数正态分布及Weibull分布进行来描述；

台风移动方向由台风中心经纬度的位置计算得到，通常用正态分布或双正态分布描述；

台风移动速度V_T由台风中心前后记录点的经纬度求得，通常用正态分布或对数正态分布描述。

(1-2)样本划分：

计算机用公式计算台风中心气压差Δ_p、台风移动方向和台风移动速度V_T的频率；

其中，x为台风中心气压差、台风移动方向或台风移动速度V_T的任一个样本值，N为台风中心气压差、台风移动方向或台风移动速度V_T的样本总数量，f为台风中心气压差、台风移动方向或台风移动速度V_T的频率；

计算机画出台风中心气压差Δp、台风移动方向和台风移动速度V_T的概率分布直方图；

(1-2-1)选择各个概率分布直方图的分界点：

台风移动速度的直方图选择双正态分布的第二个分布的均值θ作为半正态模型的第一个分界点；以分界点θ为界，将台风移动方向划分为左半区与右半区；将左边区直方图的峰值V_pmax作为左边概率分布的分界点，将右边区直方图的峰值V_pmax作为右边概率分布的分界点；

计算机选择台风中心气压差Δp、台风移动方向直方图的峰值V_pmax作为概率分布的分界点；

(1-2-2)对各个概率分布直方图均进行下述处理：

以分界点为界，将台风中心气压差Δp、台风移动方向的直方图划分为左、右两个半区，得到左半区样本集合A_l＝{x_l|x≤V_pmax，x∈A}和右半区样本集合A_r＝{x_r|x＞V_pmax，x∈A}；将台风移动速度直方图划分为左一区、左二区、右一区、右二区四个半区；

其中，A为台风中心气压差样本集、台风移动方向样本集或台风移动速度V_T样本集，x_l为A_l的任一个样本值，x_r为A_r的任一个样本值；