[发明专利]基于集合预报模型的登陆热带气旋过程大风预报系统

权利要求书

1.一种基于集合预报模型的登陆热带气旋过程大风预报系统，其特征在于，包括：广义初值构建模块、初值相似性判别模块、大风集合预报模块以及最佳预报方案选择模块；

广义初值构建模块构建对预报量有影响的若干变量的广义初值，并发送给初值相似性判别模块；

初值相似性判别模块判别广义初值所包含的各个单变量的相似性，确定n个最佳相似TC并发送给大风集合预报模块；

大风集合预报模块获取该n个最佳相似TC，形成n个TC过程大风风场，将n个TC过程大风风场进行集合，得到目标TC的过程大风信息；

最佳预报方案选择模块利用目标TC的过程大风信息，计算在选定的大风风速等级阈值中的预报准确率TS评分，根据该预报准确率TS评分，得到目标TC过程大风的最佳预报方案模型；

广义初值包括历史TC和目标TC，历史TC包括历史TC路径以及历史TC的移速，目标TC包括目标TC路径以及目标TC的移速；

目标TC的移速以目标TC起报点的移速来表示，历史TC的移速为TC大风过程的平均移速、TC大风过程的最大移速、TC大风过程的最小移速、陆面出现TC大风影响当天的平均移速、陆面出现TC大风影响当天的最大移速或陆面出现TC大风影响当天的最小移速；

初值相似性判别模块包括单变量相似性判别模块、初值整体相似性判别模块和最佳相似初值确定模块；

单变量相似性判别模块包括TC路径相似判别模块和TC移速相似判别模块；在TC路径相似判别模块中，首先接收广义初值构建模块中产生的目标TC路径和历史TC路径，然后确定一个包含TC预报路径在内的相似区域，之后将目标TC路径与历史TC路径依次进行路径相似面积指数的计算，该面积即为目标TC与该历史TC的TSAI值，并将TSAI值发送给初值整体相似性判别模块；

在移速相似判别模块中，首先接收广义初值构建模块中获取的目标TC与历史TC的移速信息，然后比对目标TC与历史TC的移速，根据两者之间速率的差异程度可识别为同移速等级、大于同级别或小于同级别的历史TC，并将被标记的历史TC编号发送给初值整体相似性判别模块；

初值整体相似性判别模块将路径相似面积指数和历史TC编号进行排序；

最佳相似初值确定模块根据排序结果确定n个最佳相似TC；

TS评分是基于站点的预报风速与实况风速是否为同一风力等级来进行计算。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该相似区域为一矩形框，该矩形框的对角点依据目标TC起报点和路径预报最大时效点确定。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，初值整体相似性判别模块接收TC路径相似判别模块中产生的目标TC与各历史TC的路径相似面积指数和移速相似判别模块中产生的被标记的历史TC编号，依据路径相似面积指数从小到大排列得到被标记的历史TC的排序。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，最佳相似确定模块接收初值整体相似性判别模块中产生的历史TC的排序，将前n个TC确定为最佳相似TC，并将最佳相似TC的TC编号发送给大风集合预报模块。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，大风集合预报模块包括TC大风风场提取模块和风场集合模块；

TC大风风场提取模块根据该n个最佳相似TC的编号获取相对应的原始过程大风信息，运用客观天气图分析法进行原始过程大风信息分离，从而得到该n个最佳相似TC的过程大风风场并发给风场集合模块；风场集合模块将TC大风风场提取模块中产生的n个过程大风风场进行集合，集合所得的大风风场为目标TC的过程大风信息。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，从目标TC过程大风的方案模型M＝m₁×m₂×...×m_k中挑选预报效果TS评分最高者，作为目标TC过程大风的最佳预报方案模型，其中，分别m₁、m₂、...、m_k为k个参数相似性取值的种类数。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当最佳预报方案模型确立后，用于进行预报的参数取值等于最佳预报方案模型最佳方案的参数取值。