[发明专利]一种判别热带气旋路径相似的系统

说明书

本发明公开了一种判别热带气旋路径相似的系统，其中，包括：路径预处理模块，用于对TC路径进行预处理；路径形态判识模块，分别计算任选的两条TC路径的极值点分割度以及在东西方向上的总体移向和重叠度；径向类路径理想化模块，用于接收路径形态判识模块的两条TC路径，判断两条TC路径是否满足经向类相似条件以及纬向类相似条件；纬向类路径理想化模块，用于接收路径形态判识模块的路径形态判识模块的两条TC路径，将三角形转化为两条径向类理想化路径；相似指数计算模块，接收经向类的理想化路径，相似指数计算模块计算经向类的理想化路径的相似面积指数；相似指数确定模块根据两条路径满足纬度极值点不靠近末端的条数来确定相似指数，并输出。

技术领域

本发明气象预报技术，特别是一种判别热带气旋路径相似的系统。

背景技术

目前热带气旋(Tropical Cyclone，简称TC)数值预报尽管取得了很大的进展，相似预报作为重要的补充手段仍有其不可替代的价值。相似预报的一个重要话题是路径相似性。针对如何表征TC路径的相似性，现有研究有较多的分析。

一条TC路径，是各种影响TC移动的物理因子综合作用的结果；相似的TC路径，在一定程度上反映了影响TC移动的诸因子，其综合作用等效。基于上述考虑，陈联寿等(1979)总结了TC路径相似应该满足的三个标准：季节相似、地理相似和移向移速相似；Zhong(2002)和钟元等(2007)定义了一个基于登陆时间、气旋初始位置、热带气旋中心气压和环境场相似性等多元判据的非线性的热带气旋路径相似指数；王远飞等(2006)基于GIS技术提出了路径相似的空间相似指数(spatial similarity index,SSI)，该指数为特定区域内两条路径构成的多边形面积与该区域的面积之比值；Xu等(2013)从单点的距离相似出发，对路径的所有关键点求平均，从而给出TC路径的相似判据；刘勇等(2006)针对台风路径相似问题给出了台风路径相似离度的具体算法；实际工作中也使用是否通过某一固定区域作为判别TC路径相似的标准。

可见，上述TC路径相似指数或标准要么比较复杂，在计算上不够简便；要么过于简单，仅以是否通过某一固定区域作为标准。在相似指数设计上还存在改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种判别热带气旋路径相似的系统，用于解决上述现有技术的问题。

本发明一种判别热带气旋路径相似的系统，其中，包括：路径预处理模块、路径形态判识模块、纬向类路径理想化模块、经向类路径理想化模块、相似指数确定模块以及相似指数计算模块；路径预处理模块，用于接收输入的原始TC路径信息，并对TC路径进行预处理；路径形态判识模块，接收路径预处理模块简化后和指定区域内路径的信息，分别计算任选的两条TC路径的极值点分割度以及在东西方向上的总体移向和重叠度；径向类路径理想化模块，用于接收路径形态判识模块的两条TC路径，判断两条TC路径是否满足经向类相似条件以及纬向类相似条件，并进行路径移向一致化以及路径二次简化，将得到的经向类的理想化路径发送给相似指数计算模块；纬向类路径理想化模块，用于接收路径形态判识模块的路径形态判识模块的两条TC路径，沿极值点和端点所在经线切割，得到多个普通三角形和四边形，一个四边形可变换为两三角形，将三角形转化为两条径向类理想化路径；每个三角形其所代表的径向类理想化路径，发送给相似指数计算模块；相似指数计算模块，接收经向类的理想化路径，相似指数计算模块计算经向类的理想化路径的相似面积指数；相似指数计算模块计算得到所有三角形的面积之和，为纬向类的相似面积指数；进而求得纬向类TSAI指数，将求得的纬向类TSAI指数发送给相似指数确定模块；相似指数确定模块根据两条路径满足纬度极值点不靠近末端的条数来确定相似指数，并输出。