[发明专利]热带气旋影响下特定区域闪电与温度相关性的计算方法及系统

权利要求书

1.一种热带气旋影响下特定区域闪电与温度相关性的计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a.按时间序列分批读入热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集，识别所述热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集中的异常数据，并进行替代或删除；

b.筛选距离特定区域一定范围内的热带气旋，按热带气旋等级进行分组，并统计每小时内特定区域发生的闪电数；

c.将处理后的热带气旋数据集和闪电数据集根据时间序列进行合并，得到该时刻下热带气旋的等级、经纬度坐标及一小时内特定区域发生的闪电总数；

将处理后的热带气旋数据集和温度数据集根据时间序列进行合并，得到该时刻下热带气旋的等级、经纬度坐标及同时刻特定区域的温度；

d.根据热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生一小时内特定区域发生的闪电数，利用反距离权重法进行插值，得到热带气旋影响下特定区域的闪电空间分布图；根据热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生时刻特定区域的温度，用反距离权重法进行插值得到热带气旋影响下特定区域的温度空间分布图；

e.读取所述闪电空间分布图中的数据和所述温度空间分布图中的数据，并计算得到所述特定区域闪电与温度的相关性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤a包括：

按时间序列读取所述热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集后对存在空值的数据进行删除，并将所述热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集的时间格式统一为：时-分-秒。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤b包括：

根据所述特定区域的经纬度坐标和热带气旋的经纬度坐标，计算所述特定区域与热带气旋之间的地理空间距离；

根据热带气旋等级，即热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风进行分组；

由于超强台风和强台风样本数相对于其他强度类别的热带气旋要少一些，故将超强台风和强台风合并为一类，将其命名为SSTY，最终得到五类不同等级的热带气旋数据集。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述地理空间距离通过如下计算公式得到：

其中，S是地球上两点间距离；R是地球的半径；L₁和是A点的经度和纬度，L₂和是B点的经度和纬度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤b还包括：

根据闪电发生时的经纬度坐标来逐一判断该闪电是否位于所述特定区域；

对筛选后的数据集做逐时统计，即分为：0:00-1:00，1:00-2:00…23:00-24:00二十四个时次，统计每小时内所述特定区域的闪电总数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤d包括：

在估计预测点数值时，假设距离估计预测点最近的N个已知点对该预测点有作用，则所述N个已知点对预测点的作用和它们之间的距离成反比，距离预测点更近的已知点的权重更大，所有已知点的权重和为1。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤d还包括：

根据已得到的数据，即热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生一小时内所述特定区域的闪电总数，利用反距离权重法进行插值得到热带气旋影响下特定区域的闪电空间分布图。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤d还包括：

根据热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生时刻特定区域的温度，用反距离权重法进行插值得到热带气旋影响下特定区域的温度空间分布图。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤e具体包括：

根据所述闪电空间分布图中每0.1*0.1格点存在的值和所述温度空间分布图中每0.1*0.1格点存在的值，计算得到热带气旋影响下特定区域闪电和温度的空间相关性。

10.一种热带气旋影响下特定区域闪电与温度相关性的计算系统，其特征在于，该系统包括识别模块、分组模块、合并模块、插值模块以及相关性模块，其中：

所述识别模块用于按时间序列分批读入热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集，识别所述热带气旋数据集、闪电数据集和温度数据集中的异常数据，并进行替代或删除；

所述分组模块用于筛选距离特定区域一定范围内的热带气旋，按热带气旋等级进行分组，并统计每小时内特定区域发生的闪电数；

所述合并模块用于将处理后的热带气旋数据集和闪电数据集根据时间序列进行合并，得到该时刻下热带气旋的等级、经纬度坐标及一小时内特定区域发生的闪电总数；以及

将处理后的热带气旋数据集和温度数据集根据时间序列进行合并，得到该时刻下热带气旋的等级、经纬度坐标及同时刻特定区域的温度；

所述插值模块用于根据热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生一小时内特定区域发生的闪电数，利用反距离权重法进行插值，得到热带气旋影响下特定区域的闪电空间分布图；根据热带气旋等级、热带气旋经纬度坐标、该热带气旋发生时刻特定区域的温度，用反距离权重法进行插值得到热带气旋影响下特定区域的温度空间分布图；

所述相关性模块用于读取所述闪电空间分布图中的数据和所述温度空间分布图中的数据，并计算得到所述特定区域闪电与温度的相关性。