[发明专利]一种海洋涡旋演变过程信息提取方法

权利要求书

1.一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于实现步骤如下： 

步骤1：首先构建一套面向过程的层次结构数据组织模型； 

步骤2：在涡旋跟踪结果的数据基础上，按照层次结构数据组织模型建立场景Scenario，过程Process，事件Event表以及表之间的关联关系，分别来对涡旋演变信息进行抽取和存储； 

步骤3：采用深度优先的图遍历算法从跟踪数据中抽取出Scenario对象，并提取相应信息； 

步骤4：在每一个Scenario对象中，识别和判断出过程内部以及过程之间所发生的变化事件，通过Event表进行详细记录； 

步骤5：在跟踪结果中，通过过程提取算法，抽取出Process对象。 

2.根据权利要求1所述的一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于：所述步骤1中构建一套面向过程的层次结构数据组织模型具体如下： 

（1）由过程Process来抽象涡旋个体自产生到消亡的完整生命过程，包括其产生、结束时间，生命移动轨迹以及用以关联所含单时刻演变状态的过程ID； 

（2）把通过多涡结构关联在一起的涡旋演变过程集合，单独抽象表达为一个演变场景，记录下集合所包含的涡旋演变过程数以及事件信息； 

（3）对涡旋演变过程中所发生的重要变化，分别以内部事件和外部事件进行表达，内部事件主要反映涡旋个体自身所发生的产生、结束、消隐、重现四种重要变化，外部事件强调涡旋多涡组合结构所发生的合并和分裂两种重要的形态变化。 

3.根据权利要求1所述的一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于：所述步骤2中按照层次结构数据组织模型建立场景Scenario，过程Process，事件Event表以及表之间的关联关系具体如下: 

（1）利用数据库软件，创建Scenario，Process和Event表对象，确定各对象表的属性字段； 

（2）将ProcessID，ScenarioID和EventID作为表对象的唯一标识，并作为表外键与其他对象表进行关联，以便数据库查询。 

4.根据权利要求1所述的一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于：所述步骤3中采用深度优先的图遍历算法具体如下: 

（1）遍历State表，读取其中未被访问的一个涡旋状态StateFeature，作为算法输入，若 不存在未被访问的状态记录，则退出计算； 

（2）将该涡旋状态存入存储已访问过的对象堆栈VisitedStateStack中； 

（3）访问该涡旋状态的FormerStateID，检索对应的前续涡旋状态，若该涡旋状态未被访问，存入存储未访问过的对象堆栈UnvisitedStateStack中； 

（4）访问该涡旋状态的LatterStateID，检索对应的后继涡旋状态，若该涡旋状态未被访问，存入存储未访问过的对象堆栈UnvisitedStateStack中； 

（5）如果UnvisitedStateStack堆栈不为空，则取出栈顶元素，跳至步骤（2），若UnvisitedStateStack为空，则根据VisitedStateStack堆栈中的数据集合生成一个Scenario对象，并记录有关属性信息，然后返回步骤（1）。 

5.根据权利要求1所述的一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于：所述步骤4在每一个Scenario对象中，识别和判断出过程Process内部以及过程Process之间所发生的变化事件，通过事件Event表进行详细记录具体如下： 

（1）在跟踪结果表中，若涡旋不存在前续状态，则对应涡旋发生产生事件，属于内部变化； 

（2）在跟踪结果表中，若涡旋不存在后继状态，则对应涡旋发生结束事件，属于内部变化； 

（3）在跟踪结果表中，若涡旋状态的记录时间与前续状态记录时间相差大于最小时间分辨率，则前后时刻的涡旋状态分别对应内部变化中的消隐和重现两个内部事件； 

（4）在跟踪结果表中，若多涡结构存在多个前续状态，则关联涡旋状态构成一个合并事件，属于外部变化； 

（5）在跟踪结果表中，若多涡结构存在多个后继状态，则关联涡旋构成一个分裂事件，属于外部变化。 

6.根据权利要求1所述的一种海洋涡旋演变过程信息提取方法，其特征在于：所述步骤5在跟踪结果中，通过过程提取算法，抽取出过程Process对象具体如下： 

（1）遍历CorePoint表，逐行读取涡旋个体中心记录到EddyFeature对象中，遍历完即退出； 

（2）若EddyFeature对象的ID值不与任何一个涡旋个体的NextCoreID值相同，则该EddyFeature对象为一个涡旋过程的起始状态中心，将该EddyFeature对象保存在EddyProcess集合中；否则返回步骤（1）； 

（3）若EddyFeature对象的NextCoreID不为空值，则在CorePoint表中检索该涡旋个体对象读取到EddyFeature对象，并保存在EddyProcess集合中； 

（4）迭代步骤（3），直到EddyFeature的NextCoreID属性值为空，然后根据EddyProcess集合的涡旋个体中心数据集创建Process对象，记录涡旋演变过程空间和属性信息，最后，返回步骤（1）。