[发明专利]一种地面天气图高压系统的自动识别方法

权利要求书

1.一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，包括：

步骤S1：基于二阈值，查找地面天气图中的高压中心候选点；

步骤S2:基于三角网格插值法对地面天气图绘制等值线；

步骤S3：确定地面天气图中的高压系统及高压中心。

2.根据权利要求1所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S4：计算高压系统特征值。

3.根据权利要求2所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S4具体包含以下步骤：

步骤S401：将相邻等值线上两点的距离进行迭代相加，计算高压系统长度track_len；

步骤S402：通过步骤3判断位于高压系统内的格点，使用迭代法将高压系统内各格点的面积相加，计算高压系统的面积area。

4.根据权利要求1所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S1具体包含以下步骤：

步骤S101：输入地面天气图原始数据，包括气压值和经纬度；

步骤S102：框定研究区域，设置研究区域内格点坐标及气压数值；

步骤S103：采用九点极值法选择候选点，对研究区域分闭合和非闭合的情况将中心格点与周围八格点进行气压值比较大小，若中心格点是这九点内的极值点，则将其作为候选点i_can；

并记录已经做过运算的格点位置；

步骤S104：根据第一阈值合并邻近候选点，计算任意候选点间距离，若距离小于第一阈值，选取气压较低值的中心点作为候选点；

步骤S105：根据第二阈值进一步合并邻近候选点，输出最终候选点。

5.根据权利要求4所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述第一阈值为100km，第二阈值为35km。

6.根据权利要求1所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S2具体包含以下步骤：

步骤S201:遍历地面天气图格点数据，找到气压的最大值max以及最小值min；

步骤S202:设置等值线间隔，根据最大值max以及最小值min，得到一组等值线；

步骤S203:将格点值放置在三角网格的顶点上，若三角顶点的值等于等值线的气压值，则对顶点做小位移，以确保等值线穿过每个三角网格的两个边；

步骤S204:对三角网格的边进行插值；

步骤S205:根据插值的数据以及步骤S202确定的等值线气压数值，连接等值点，以追踪等值线穿过三角网格的位置，从而得到整个区域上等值线的分布情况。

7.根据权利要求6所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，步骤S203所述对顶点做小位移是指对三角顶点气压数据减一个量级为10^-4的量。

8.根据权利要求6所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，步骤S204所述对三角网格的边进行插值，具体为：

比较每条边上的相邻顶点的气压值p1％z、p2％z，判断是否有步骤S202中确定的等值线v_contour的数值介于两个顶点的气压值之间，若有，且值为v_contour，则对这两个顶点所在的边进行线性插值，得到气压值为v_contour的点的位置；

遍历每条边，插值点总数记为nPoint，插值点坐标数据放入数组SignPoint(nPoint)内，从而每条等值线都有一组插值点。

9.根据权利要求6所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S205具体为：根据步骤S204得到的插值点数组，选定一条等值线并选定一个初始点，找到其相邻的插值点，若两个点所在边有共同的顶点，则两个点为相邻点，依次寻找相邻点并计入数组D1，从而得到每一条等值线穿过三角网格的位置，得到整个区域上等值线的分布情况。

10.根据权利要求1所述的一种地面天气图高压系统的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S3具体包含以下步骤：

步骤S301：比较等值线首端与尾端两端点v0与v1的气压数值，判断等高线是否闭合，若任意两点插值点的气压值相等且不为0，判断等高线闭合；

步骤S302：对于闭合等高线，利用回旋数法确定闭合等高线内部点作为一个闭合点集；

步骤S303：判别所有闭合点集相互包含的情况，若无共享点，则记录新的气旋，通过由外至内，找到最外围等值线；若有共享点，则记录最低压值点和最高压值点，并计算当前等值线到最低压值点和最高压值点之间的等值线数目；

步骤S304：对当前等值线到最低压值点和最高压值点之间的等值线数目进行比较判断循环，如果前者比后者大两倍，则缩小等值线，回到步骤S302，利用回旋数法确定缩小后的闭合等值线，从而达到分离闭合等值线内部多中心点的目的，直至闭合圈等值线数满足要求；否则，不对由S303得到的共享点进行处理；

步骤S305：经过S304得到一系列等值线及中心点，对等值线进行平滑处理并将闭合等值线内部最终保留的最高压值点作为高压中心，从而确定高压系统。