[发明专利]一种基于特征因子的热带气旋客观分类方法

摘要

一种基于特征因子的热带气旋客观分类方法，包括：基于热带气旋的历史数据，计算热带气旋的物理指标，实现对热带气旋的客观量化；对热带气旋的物理指标做标准化处理，并比选出用以表征热带气旋的特征因子；将各特征因子乘以权重指数，形成聚类数据集；初始化聚类中心，利用聚类算法对热带气旋进行聚类，得到分类结果。本发明以TCs的物理指标作为表征TCs的特征因子，更全面、客观地刻画TCs的特征属性；基于TCs的特征因子，利用聚类算法对TCs进行聚类，得到的分类结果可直接反映不同类别TCs的关联与差异，客观反映TCs特征变化规律，为TCs的预警及灾害的防御工作提供决策支持。

主权项

1.一种基于特征因子的热带气旋客观分类方法，其特征在于，包括如下步骤：1)基于热带气旋的历史数据，计算热带气旋的物理指标，实现对热带气旋的客观量化；所述的计算热带气旋的物理指标如下：(1)生命史：指TCs生成至消散的历时，单位d；(2)路径长度：指TCs生成至消散经过的路程长度，单位km；(3)位移：指TCs生成至消散的位移长度，单位km；(4)路径走向：指TCs的位移(生成位置指向消散位置)与赤道东西向的夹角，单位°；(5)曲直比：指TCs路径长度与TCs位移长度的比值，为无量纲数值；(6)累计偏转角：指TCs各定位时次路径发生偏转的角度之和，单位°；(7)最大偏转角：指TCs各定位时次路径发生最大偏转的角度，单位°；(8)平均偏转角：指TCs各定位时次路径平均发生偏转的角度，单位°；(9)强度：指TCs在其生命史内出现的最高风速，单位m·s^‑1；(10)风速增速时间：指TCs风速持续增高的时间，单位h；(11)风速增速速率：指TCs风速持续增高的速率，单位m·(s·h)^‑1；(12)风速减速时间：指TCs风速持续降低的时间，单位h；(13)风速减速速率：指TCs风速持续降低的速率，单位m·(s·h)^‑1；(14)平均移动速度：指TCs的路径长度与生命史的比值，单位：km·h^‑1；(15)能量耗散指数：Power Dissipation Index，简称PDI，是综合反映TCs强度、频次及生命史的指标，由Emanuel(2005)提出，数学表达式为单位m³·s^‑2，其中T为TCs的生命史，v为TCs路径上的定位风速，单位m·s^‑1；2)对热带气旋的物理指标做标准化处理，并比选出用以表征热带气旋的特征因子；3)将各特征因子乘以权重指数，形成聚类数据集；4)初始化聚类中心，利用聚类算法对热带气旋进行聚类，得到分类结果。