[发明专利]一种计算海水陆地比例的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算海水陆地比例的方法及系统。

背景技术

台风，亦称飓风，是形成于热带或副热带海面温度在26℃以上的广阔海面上的热带气旋。台风过境时常常带来狂风暴雨天气，引起海面巨浪，严重威胁航海安全。台风登陆后带来的狂风暴雨可摧毁庄稼、各种建筑设施等，造成人民生命、财产的巨大损失。因此，台风登录前及时准确地向公众预报台风路径、台风强度、降雨和大风的强度及分布情况，对保护生命安全、降低财产损失是至关重要的。

随着数值模式的发展，在台风的预报研究中，台风路径预报比台风强度和台风风雨分布的预报遥遥领先。在台风强度预报方面，过去20多年来，与世界各大台风预报中心一样，我国台风强度业务预报进展非常缓慢，目前业务预报中广泛应用的方法主要是一些气候持续性方法和统计动力模式，国外现在越来越多用统计方法去研究台风强度变化，如美国联合台风警报中心的台风强度统计预报(STIPS)、美国国家飓风中心的飓风强度统计预报模式(SHIFOR)和飓风强度统计预报方案(SHIPS)等，目前我国尚无类似的探讨研究。

近海台风强度演变的影响因素有：垂直风切变、海表温度、中高层环流特征、水汽输送等，其中，最重要的是下垫面的影响，因为海水是台风动力的来源。那么如何计算下垫面水陆比，目前没有相应的方法可供参考。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种计算海水陆地比例的方法及系统。

本发明提供一种计算海水陆地比例的方法，该方法包括如下步骤：a.根据陆地、海水的下垫面情况，绘制并剪裁得到欲计算海水陆地比例地区的二值灰度图像；b.检测得到上述二值灰度图像中各边界点的像素；c.在上述检测得到的像素范围内，计算得到任意点到位置点的距离；d.利用上述得到的任意点到位置点的距离，计算得到Rad范围内海水与陆地的面积比值。

其中，所述的步骤a包括：根据陆地、海水下垫面情况，绘制高分辨率的陆地、海水二维下垫面图像；从上述绘制的二维下垫面图像中，剪裁得到欲计算海水陆地比例地区的下垫面图像；将上述剪裁好的下垫面图像处理得到二值灰度图像；读取上述处理得到的二值灰度图像的二维矩阵形式。

所述的二值灰度图像通过PHOTOSHOP等绘图软件处理得到。

所述的步骤c中计算A点到B点的距离为：

C＝sin(β₁)*sin(β₂)+cos(β₁)*cos(β₂)*cos(α₁-α₂)

dist＝R*arcos(C)

其中，A点的经度是α1、纬度是β1；B点的经度是α2、纬度是β2，其中，α1,α2,β1,β2均为弧度，地球半径为R。

所述的步骤d包括：计算得出所有距离小于半径Rad范围内的像素点的个数总和S；计算出Rad范围内的二维矩阵值累加之和T；计算T与S之比值，得到以Rad为半径范围内的海水与陆地的面积比值。

本发明还提供一种计算海水陆地比例的系统，包括绘制模块、检测模块及计算模块，其中：所述绘制模块用于根据陆地、海水的下垫面情况，绘制并剪裁得到欲计算海水陆地比例地区的二值灰度图像；所述检测模块用于检测得到上述二值灰度图像中各边界点的像素；所述计算模块用于在上述检测得到的像素范围内，计算得到任意点到位置点的距离；所述计算模块还用于利用上述得到的任意点到位置点的距离，计算得到Rad范围内海水与陆地的面积比值。

其中，所述绘制模块具体用于：根据陆地、海水下垫面情况，绘制高分辨率的陆地、海水二维下垫面图像；从上述绘制的二维下垫面图像中，剪裁得到欲计算海水陆地比例地区的下垫面图像；将上述剪裁好的下垫面图像处理得到二值灰度图像；读取上述处理得到的二值灰度图像的二维矩阵形式。

所述的二值灰度图像通过PHOTOSHOP等绘图软件处理得到。

所述计算模块计算A点到B点的距离为：

C＝sin(β₁)*sin(β₂)+cos(β₁)*cos(β₂)*cos(α₁-α₂)

dist＝R*arcos(C)

其中，A点的经度是α1、纬度是β1；B点的经度是α2、纬度是β2，其中，α1,α2,β1,β2均为弧度，地球半径为R。