[发明专利]物理生态联合作用下的黄海浒苔发展趋势预报系统及方法

权利要求书

1.一种物理生态联合作用下的黄海浒苔发展趋势预报系统，其特征在于，所述预报系统包括数据分系统、预报分系统和应用分系统，其中，

所述数据分系统，用于下载外部强迫数据和浒苔卫星遥感数据；

所述数据分系统，还用于根据所述外部强迫数据进行数据格式转换，得到netcdf格式的外部强迫数据，并将所述外部强迫数据插值到所述预报分系统的水平网格中；

所述数据分系统，还用于根据所述浒苔卫星遥感数据进行获取浒苔位置经纬度信息；

所述预报分系统，用于获取所述外部强迫数据、所述浒苔位置经纬度信息、用户输入的多尺度风流作用下的浒苔漂移计算参数和用户输入的生物化学过程作用下的浒苔生长死亡计算参数；

所述预报分系统，还用于根据所述外部强迫数据、所述浒苔位置经纬度信息和所述多尺度风流作用下的浒苔漂移计算参数进行时空计算预测，得到黄海浒苔粒子的漂移路径预报信息；

所述预报分系统，还用于根据所述外部强迫数据、所述浒苔位置经纬度信息和所述生物化学过程作用下的浒苔生长死亡计算参数进行计算预测，得到黄海浒苔生长死亡过程中的生物量预报信息；

所述应用分系统，用于对所述黄海浒苔粒子的漂移路径预报信息和所述黄海浒苔生长死亡过程中的生物量预报信息进行处理，得到黄海浒苔的漂移方向、分布面积、抵岸时刻预警、生物量丰度信息并进行可视化显示；

其中，所述数据分系统包括：

数据控制模块，用于基于shell脚本文件控制所述数据分系统的运行；具体用于调用不同的数据下载模块进行数据下载处理，并输出相应的log文件；所述log文件用于显示外部强迫数据下载模块和浒苔卫星遥感数据下载模块数据下载处理的所有过程及是否成功；

所述外部强迫数据下载模块，用于基于网络爬虫获取并下载外部强迫数据；所述外部强迫数据至少包括短期预测时使用的全球预报系统未来10天的短期预报场数据和长期预测时使用的气候预报系统未来9个月的长期预报场数据；

数据格式处理模块，用于基于wgrib数据处理方法将所述短期预报场数据和所述长期预报场数据的数据格式转换为netcdf格式；所述短期预报场数据和所述长期预报场数据的原始数据格式为grb2格式；

数据插值模块，用于基于双线性插值法将netcdf格式的所述短期预报场数据和所述长期预报场数据插值到所述预报分系统的水平网格中；

所述浒苔卫星遥感数据下载模块，用于基于网络爬虫获取并下载MODIS和HY水色系列卫星的浒苔卫星遥感数据；

浒苔卫星图像信息处理模块，用于基于数据融合方法对多种所述浒苔卫星遥感数据进行处理；还用于基于植被指数反演法获取浒苔卫星遥感图片；还用于基于ginput图片打点计算法获取浒苔位置经纬度信息；

所述数据分系统还包括：

第一数据信息存储模块，用于对所述外部强迫数据、所述netcdf格式的所述短期预报场数据、所述netcdf格式的所述长期预报场数据、所述grb2格式的所述短期预报场数据、所述grb2格式的所述长期预报场数据、所述浒苔卫星遥感数据和所述浒苔位置经纬度信息进行归类存储；

其中，所述预报分系统包括：

预报控制模块，用于基于shell脚本文件控制所述预报分系统的运行；具体用于获取所述浒苔位置经纬度信息，并根据预报方式获取所述netcdf格式的所述短期预报场数据或所述netcdf格式的所述长期预报场数据；所述预报方式为短期预报或长期预报；

精细化区域环流计算模块，用于基于所述短期预报场数据或所述长期预报场数据，计算海洋物理生态预报数据；所述海洋物理生态预报数据至少包括黄海海洋环流数据、海温数据、硝酸盐数据、磷酸盐数据、硅酸盐数据；所述海洋物理生态预报数据用于对黄海浒苔漂移输运和生长消亡进行预报；

参数输入模块，获取用户输入的多尺度风流作用下的浒苔漂移计算参数和生物化学过程作用下的浒苔生长死亡计算参数；所述浒苔漂移计算参数至少包括时间步长、总模拟天数、漂移偏转角度、风速压迫系数、流速压迫系数和湍流小尺度运动方程系数；所述生物化学过程作用下的浒苔生长死亡计算参数至少包括浒苔最大生长率、浒苔死亡率、浒苔最优光照强度、营养盐半饱和率；

漂移运输预报模块，用于采用拉格朗日法和四阶求解法，根据湍流小尺度运动数据、所述短期预报场数据或所述长期预报场数据、所述海洋物理生态预报数据、所述浒苔位置经纬度信息和所述多尺度风流作用下的浒苔漂移计算参数进行时空计算预测，得到黄海浒苔粒子的漂移路径预报信息；

生消过程预报模块，用于根据所述海洋物理生态预报数据、所述浒苔位置经纬度信息和所述生物化学作用下的浒苔生长死亡计算参数进行计算预测，得到黄海浒苔生消过程中的生物量预报信息。