[发明专利]一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法

权利要求书

1.一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，包括如下步骤：

步骤1、选取多套CMIP6 HighResMIP气候数据集，并依据tracking algorithm追踪法则在气候格点数据集中追踪所有TC轨迹，提取每一时间尺度下每个追踪点所携带的气候信息；

步骤2、利用暖核探测方法识别出非TC类别与TC类别；

步骤3、利用Kmeans聚类方法，并依据所有TC类别追踪点所携带的气候信息，划分出7类TC事件；

步骤4、将非TC类别与已划分出的7类TC事件共8个类别作为预测的初始判据，并通过Fisher线性判别法建立热带气旋强度和所述气候信息之间的关系。

2.根据权利要求1所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，所述时间尺度为6小时。

3.根据权利要求1所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，所述气候信息包括近地表风速、850hPa气压、250hpa与850hpa的垂直涡度差。

4.根据权利要求1所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，所述步骤2中，地表风速低于10.8m/s且未探测到暖核的追踪点将被定义为非TC事件；地表风速高于10.8m/s且探测到暖核的追踪点将被定义为TC事件。

5.根据权利要求1所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，所述步骤3中，利用Kmeans聚类方法对获取的每一时间尺寸下的TC追踪点的强度进行重新分类，并依据Saffir-Simpson分类法的类别名称对划分的7个类别进行命名，即由小到大分别为热带低压(TD)、热带风暴(TS)、飓风(H1～H5)。

6.根据权利要求5所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，聚类时，对于每个样本点，计算它们与k个中心之间的距离，并将其分组到距离最小的中心所在的簇中；在对所有样本点进行排序后，重新计算k簇的中心；重复上述过程，直到放置到样本点的簇保持不变。

7.根据权利要求5所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，所述步骤4中，利用Fisher线性判别法建立TC类型与其对应的气候变量之间的线性判别方程式，使每个类型对应一个特定的判别方程式，通过对历史时期错误率的交叉验证，利用判别器对未知类型的TC事件进行预测和分类，错误率控制在10％以下。

8.根据权利要求7所述的一种基于均值聚类与线性判别的热带气旋等级划分方法，其特征在于，根据类内方差尽可能小，类间方差尽可能大的聚类结果来计算判别函数。