[发明专利]一种海上航运气象海洋风险指数的预测评估方法

权利要求书

1.一种海上航运气象海洋风险指数的预测评估方法，其特征在于包括以下步骤：

①定义风速、能见度、雨强和浪高为海上航运气象海洋风险指数的四个组成因子，定义船舶在选定航线上从特定时间起航的一次航程为当前航程，获取当前航程所经过的区域，定义当前航程的开始时刻为T₀，定义当前航程对应的全部时间段的时间总长度为T_v，定义开始预测评估的时间为当前时间T_cur；

②获取基于格点化的天气及海洋实况资料和基于格点化的天气及海洋预报资料，以网格空间分辨率G_r×G_r划分网格，定义当前航程对应的全部时间段中的所有计算时次为T₀，T₁，T₂……T_n，定义计算时间分辨率为T_r，则有T₁＝T₀+T_r，T₂＝T₁+T_r，……，T_n＝T_n-1+T_r，其中，T_n-1＜T₀+T_v，T_n≥T₀+T_v，然后令T_n＝T₀+T_v，根据T_v对应的时长范围分别设定T_r、G_r的取值范围如下：

如果T_v12h，则取T_r≦0.5h，G_r≦0.05°，其中，h表示小时，°表示经纬度；如果12h≦T_v24h，则取T_r≦1h，G_r≦0.10°；如果24h≦T_v72h，则取T_r≦3h，G_r≦0.25°；如果72h≦T_v120h，则取T_r≦6h，G_r≦0.50°；如果120h≦T_v240h，则取T_r≦12h，G_r≦1.00°；如果240h≦T_v720h，则取T_r≦24h，G_r≦1.50°；如果T_v≥720h，则不进行计算；

③根据当前航程所经过的区域确定当前航程在T₀～T_n中每个计算时次船舶在网格中的位置，在所有计算时次中任意选择一个计算时次定义为当前计算时次，获取当前计算时次船舶所在的位置并定义为当前船舶位置，获取能够完全包围当前船舶位置的网格单元并定义为当前网格单元，从基于格点化的天气及海洋实况资料和基于格点化的天气及海洋预报资料中，获取当前网格单元的四个网格顶点上在当前计算时次之前且数据时间最接近当前计算时次的海上航运气象海洋风险指数的四个组成因子的数据和在当前计算时次之后且数据时间最接近当前计算时次的海上航运气象海洋风险指数的四个组成因子的数据，并用双线性插值方法在空间上将获取的数据分别插值到当前船舶位置上，得到当前船舶位置上的一次插值后的数据，然后在时间上用线性插值方法将当前船舶位置上的一次插值后的数据分别插值到当前计算时次，得到当前计算时次在当前船舶位置上的二次插值后的四个组成因子：风速v_i，能见度l_i，雨强r_i，浪高h_i；

④设定风速的最大阈值v_max和最小阈值v_min，设定能见度的最大阈值l_max和最小阈值l_min，设定雨强的最大阈值r_max和最小阈值r_min，设定浪高的最大阈值h_max和最小阈值h_min，分别对v_i、l_i、r_i和h_i调整如下：

当v_i≤v_min时取v_i＝v_min，当v_minv_iv_max时保持v_i不变，当v_i≥v_max时取v_i＝v_max，

当l_i≤l_min时取l_i＝l_min，当l_minl_il_max时保持l_i不变，当l_i≥l_max时取l_i＝l_max，

当r_i≤r_min时取r_i＝r_min，当r_minr_ir_max时保持r_i不变，当r_i≥r_max时取r_i＝r_max，

当h_i≤h_min时取h_i＝h_min，当h_minh_ih_max时保持h_i不变，当h_i≥h_max时取h_i＝h_max，

然后分别对调整后的v_i、l_i、r_i和h_i进行归一化处理如下：

定义归一化后的风速为v₁，

定义归一化后的雨强为r₁，

定义归一化后的浪高为h₁，

定义归一化后的能见度为l₁，

将v₁、r₁、h₁和l₁中的最大值作为当前计算时次在当前船舶位置上的综合气象海洋风险指数，并对当前计算时次在当前船舶位置上的综合气象海洋风险指数划分等级；

⑤获取当前航程中每个计算时次船舶所在的位置上的综合气象海洋风险指数，将其中的最大值定义为当前航程的航程最高气象海洋风险指数，将当前航程中每个计算时次船舶所在的位置上的综合气象海洋风险指数的平均值定义为当前航程的航程平均气象海洋风险指数，将当前航程中每个计算时次船舶所在的位置上的综合气象海洋风险指数中大于等于0.5的综合气象海洋风险指数的平均值定义为当前航程的航程高风险气象海洋风险指数，若当前航程中每个计算时次船舶所在的位置上的综合气象海洋风险指数均小于0.5时，判定当前航程为无重大风险；按照设定的等级划分条件对当前航程的航程最高气象海洋风险指数、航程平均气象海洋风险指数和航程高风险气象海洋风险指数分别划分等级，得到当前航程的预测评估结果。