[发明专利]大尺度精细化地形数字化模拟方法和装置

说明书

本发明涉及一种大尺度精细化地形数字化模拟方法，包括如下步骤：将DEM数据进行GIS网格化处理，得到DEM网格化数据；获取任一台风影响区域对应的所述DEM网格并计算该台风的每个场点；以所述场点为参考位置在至少一个来风方向和/或垂直风向确定至少一个延展范围；根据至少一个所述延展范围包括的所述DEM网格化数据拟合坡度，将所述延展范围内的平均坡度作为大尺度精细化地形的网格中心点的坡度。其成果可用于大尺度空间范围(如中国全域或全球)的台风引起的风灾、降雨模拟及其损失评估等领域。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，特别涉及一种大尺度精细化地形数字化模拟方法和模拟装置，可用于大尺度空间范围(如中国全域或全球)的台风引起的风灾、降雨模拟及其损失评估等领域。

背景技术

目前参数化风场模型主要应用与海洋风场模拟，对陆域复杂下垫面的考虑尚且不足，特别是地形起伏对台风风场的影响。台风在洋面上时，下垫面为平坦的海洋，几乎均为坡度近似于0的平坦地形。台风登陆后，对于美国东海岸以及澳大利亚北海岸等，陆地相对平坦且海拔高度不高(海拔高度一般不超过100m)，上述简化方案基本适用。但是，对于我国东部沿海地区，山地和丘陵密布，且海拔高度达到千米，与台风边界层高度相当，下垫面地形已不能简化为海拔高度为零的平面(即平坦地形)，必需考虑地形起伏。然而，现有可获取的公开大尺度范围数字高程(DEM)数据其分辨率多为在90米或30米，而台风风场、降水场等模拟单点灾害是需要考虑不同来风方0.5-10km范围的平均地形起伏影响，而如果直接将现有90米或30米精度的DEM概化到0.5km的DEM则会损失大量地形细节，无法满足台风模型计算中大尺度精细化地形的数据需求，因此有必要研究一种大尺度精细化地形的数字化模拟方法。

发明内容

为此，本发明的一方面涉及一种大尺度精细化地形数字化模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

将DEM数据进行GIS网格化处理，得到DEM网格化数据；

获取任一台风影响区域对应的所述DEM网格并计算该台风的每个场点；

以所述场点为参考位置在至少一个来风方向和/或垂直风向确定至少一个延展范围；

根据至少一个所述延展范围包括的所述DEM网格化数据拟合坡度，将所述延展范围内的平均坡度作为大尺度精细化地形的网格中心点的坡度；

根据所述格网中心点的坡度，给出相对应的地形修正系数。

本发明的另一方面涉及一种大尺度精细化地形数字化模拟装置，所述系统包括至少一个处理器；以及

存储器，其存储有指令，当通过至少一个处理器来执行该指令时，实施按照本发明实施例任一项所述的方法。

本发明的另一方面涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现本发明实施例所述方法的步骤。

本发明的另一方面涉及一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现本发明实施例所述方法的步骤。

本发明的有益效果在于，针对台风风场在来风方向需要考虑大约0.5-10km空间范围的地形影响，提出了大尺度精细化地形数字化模拟方法，打破了主流台风模型仅适用于海面平坦地区的限制，充分考虑了背风坡、迎风坡条件下坡度差异对风场的影响，提升了台风风场模型模拟风速的合理性和准确性。

附图说明

图1考虑不同来风方向的平均坡度拟合和地形修正的技术流程图；

图2西南风的拟合坡度求解示意图；

图3-1拟合坡度计算的实例(示例点在八个来风方向拟合地形起伏的参数结果)；

图3-2拟合坡度计算的实例(示例点在来风方向为正东方向的坡度拟合过程)；