相似台风智能检索与可视化分析研究
发布时间：2021-10-24 19:16
利用空间分析及可视化技术,对1949—2018年的台风时空变化规律进行相似性智能检索,形成基于空间位置、特征要素、时间规律三个关键指标的综合定量化判定体系,初步建立了统一的判定标准。其中,"路径"相似性判定提出了多项动态拟合与相似离度结合的方法。研究结果表明:综合定量化判定体系可有效降低单一指标的不确定性。同时,"路径"的动态判定法有效解决了观测点不匹配的问题。以台风山竹（Mangkhut,编号1822）为例,首先通过数据清洗、特征提取和构建快速索引等检索方法,缩小判定范围,检索出10个可能与目标相似的台风,然后利用综合定量化判定方法得到7个相似台风。判定过程中实现了基于定制条件的多维度时空数据逐级下钻、定量化综合智能检索以及相似性结果可视化三个目标,为台风预报预警业务提供重要参考。
【文章来源】：气象. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图２缓冲区分析原理示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｎａｌｙｓｉｓ??
０??１６０°?Ｗ－??１５０。Ｅ??１００??１１０??１６０°?Ｗ｜??１５０°?Ｅ??１００??（ｂ）??强台风??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??（ｅ）??热带风暴??，ｉ?．．．．．－??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??１１０??１６０°?Ｗ－??１５０。Ｅ??１００??（ｃ）??台风??１１０－－１５０＇Ｅ??７＊￣３６＊Ｎ??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??图７?１９４９—２〇１８年台风风力分布区域??Ｆｉｇ．?７?Ｗｉｎｄ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｙｐｈｏｏｎ?ｆｒｏｍ?１９４９?ｔｏ?２０１８??ＳｅｐａＷＣ＾ＯＳｈＰｅｇｇｙｆＳＳＯ？）；＊＊登陆区域”要素相似的??台风有１３３个，即塾陆过广东剩以上两个荽素均??相似的台风为台风．Ｐｅ．ｇｇ．＿ｙ＿（Ｓｆｉｆｉｆ—?个聲素相似．的??台風曹３０个，这卻个台凤进入路径相似性对比分??析中＿，最终筛选出“空间位置指标相似性．排名在前??１Ｑ：位的含风（＿?Ｉ）。??“时间规律”指标相似性＃索结桌显示台风山竹??没有跨越季节，不属于“＇季节性”相似台凤，因此进行??伺月性”分析．得到９月的台风有１３３个，与＿标合??凤，羼于茼，月．台凤《??“‘待征要素”指标判定；结果显示与台风山竹的中??心平均风逮和中心蕞低：气压（＿?４）相似癀排翁：隹前??
１３３８??第４６卷??气?象??图８与台风山竹相似的台风路径－强度可视化结果??Ｆｉｇ．?８?Ｓｉｍｉｌａｒ?ｔｙｐｈｏｏｎ?ｐａｔｈ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?ｄｉｓｐｌａｙ?ｓｉｍｉｌａｒ?ｔｏ?Ｍａｎｇｋｈｕｔ??４结论与讨论??台风相似性定量化综含判定方法、明确了判定??台风相似性的多种要，素、判断流程看量化方法ｓ本??研究得到如下结论：??⑴薪合定量，化台凤相似性检索方法考虑了多??重要素对台风的翳响．有助于统一不同地、区决策人??员对相似性的判定和对比方法＿，评价结果更客观，??尤其是在台风预报爾：＃业务中》使用该方法可以缩??小历史台风的搜索范ｆｔ?＜快速检索相似性指标，并以??＇统＞傭化的方式发迭给相关部门＾达到書示、防范和??预判目的。目前，应．用于．智能大数据分析平台的台??凤模块中＊帮助辅助决策＊??Ｃ２）基于多项动态拟脅曲线与相似离度结合的??台风路径动态判定方法．以投影的方式实现“相近相??似”的判断，解决了台风观测点数量和位置不一致的??问题。??⑶相似性案例分析得到Ｐｅｇｇｙ（８６０７ＫＬｕｃｙ??（７１１４）?，?Ｇｅｏｒｇｉａ?（；ｆ?０１１）?，?Ｒｏｓ？Ｉ：?７１１８?Ｕｔｏｒ?（１２１．１），??ＴｅｓｓＣ＆ＳＩＳｐ、Ｓａｌｌｙ?ｆＷｌＳＯ与费风山竹相似性簌高、??在实际业务中，台风不断地发展变化＊两时也会??出现很多种可能性，情况也更复杂。因此，本研究中??的特征襄素是不全面的＊实际应用財还麥在本研究??白ｔ塞础上解决以下两个问题：（１）台风突然转向的问??题＾比如１３Ｕ号台风整陆不久后形成路径急转．这??个特性与目标台风截然不同，怛是路径相似性分析??结果未分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于信息扩散方法的中国台风灾害年月尺度风险评估[J]. 高歌,黄大鹏,赵珊珊. 气象. 2019(11)
[2]2017年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析[J]. 董林,高拴柱,许映龙,吕心艳,黄奕武. 气象. 2019(09)
[3]不同强度热带气旋对中国降水变化的影响[J]. 杨慧,任福民,杨明仁. 地球科学进展. 2019(07)
[4]基于动力相似方法的台风极端降水概率预报研究[J]. 姜丽黎,余晖. 热带气象学报. 2019(03)
[5]基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力-统计集合预报模型[J]. 丁晨晨,任福民,邱文玉,李国平,吴立广,蒋贤玲. 气象. 2019(01)
[6]台风灾害综合等级评判模型改进及应用分析[J]. 王秀荣,张立生,李维邦. 气象. 2018(02)
[7]气象大数据资源汇交可视化分析研究[J]. 赵卓宁,李湘,舒红平,何文春,孙超. 气象科技进展. 2018(01)
[8]一种多元台风时间序列的相似性度量方法[J]. 黄冬梅,郑霞,赵丹枫,王丽琳. 计算机应用研究. 2019(03)
[9]基于R语言和Tableau的气象数据可视化分析[J]. 王露,杨晶晶,黄铭. 计算机与网络. 2017(24)
[10]基于气象相似条件的台风路径预测[J]. 熊祥瑞,喻凯,肖琨. 测绘地理信息. 2017(05)
本文编号：3455832
【文章来源】：气象. 2020,46(10)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图２缓冲区分析原理示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｂｕｆｆｅｒ?ａｎａｌｙｓｉｓ??
０??１６０°?Ｗ－??１５０。Ｅ??１００??１１０??１６０°?Ｗ｜??１５０°?Ｅ??１００??（ｂ）??强台风??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??（ｅ）??热带风暴??，ｉ?．．．．．－??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??１１０??１６０°?Ｗ－??１５０。Ｅ??１００??（ｃ）??台风??１１０－－１５０＇Ｅ??７＊￣３６＊Ｎ??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??１０?２０?３０?４０?５０?６０°?Ｎ??图７?１９４９—２〇１８年台风风力分布区域??Ｆｉｇ．?７?Ｗｉｎｄ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｙｐｈｏｏｎ?ｆｒｏｍ?１９４９?ｔｏ?２０１８??ＳｅｐａＷＣ＾ＯＳｈＰｅｇｇｙｆＳＳＯ？）；＊＊登陆区域”要素相似的??台风有１３３个，即塾陆过广东剩以上两个荽素均??相似的台风为台风．Ｐｅ．ｇｇ．＿ｙ＿（Ｓｆｉｆｉｆ—?个聲素相似．的??台風曹３０个，这卻个台凤进入路径相似性对比分??析中＿，最终筛选出“空间位置指标相似性．排名在前??１Ｑ：位的含风（＿?Ｉ）。??“时间规律”指标相似性＃索结桌显示台风山竹??没有跨越季节，不属于“＇季节性”相似台凤，因此进行??伺月性”分析．得到９月的台风有１３３个，与＿标合??凤，羼于茼，月．台凤《??“‘待征要素”指标判定；结果显示与台风山竹的中??心平均风逮和中心蕞低：气压（＿?４）相似癀排翁：隹前??
１３３８??第４６卷??气?象??图８与台风山竹相似的台风路径－强度可视化结果??Ｆｉｇ．?８?Ｓｉｍｉｌａｒ?ｔｙｐｈｏｏｎ?ｐａｔｈ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?ｄｉｓｐｌａｙ?ｓｉｍｉｌａｒ?ｔｏ?Ｍａｎｇｋｈｕｔ??４结论与讨论??台风相似性定量化综含判定方法、明确了判定??台风相似性的多种要，素、判断流程看量化方法ｓ本??研究得到如下结论：??⑴薪合定量，化台凤相似性检索方法考虑了多??重要素对台风的翳响．有助于统一不同地、区决策人??员对相似性的判定和对比方法＿，评价结果更客观，??尤其是在台风预报爾：＃业务中》使用该方法可以缩??小历史台风的搜索范ｆｔ?＜快速检索相似性指标，并以??＇统＞傭化的方式发迭给相关部门＾达到書示、防范和??预判目的。目前，应．用于．智能大数据分析平台的台??凤模块中＊帮助辅助决策＊??Ｃ２）基于多项动态拟脅曲线与相似离度结合的??台风路径动态判定方法．以投影的方式实现“相近相??似”的判断，解决了台风观测点数量和位置不一致的??问题。??⑶相似性案例分析得到Ｐｅｇｇｙ（８６０７ＫＬｕｃｙ??（７１１４）?，?Ｇｅｏｒｇｉａ?（；ｆ?０１１）?，?Ｒｏｓ？Ｉ：?７１１８?Ｕｔｏｒ?（１２１．１），??ＴｅｓｓＣ＆ＳＩＳｐ、Ｓａｌｌｙ?ｆＷｌＳＯ与费风山竹相似性簌高、??在实际业务中，台风不断地发展变化＊两时也会??出现很多种可能性，情况也更复杂。因此，本研究中??的特征襄素是不全面的＊实际应用財还麥在本研究??白ｔ塞础上解决以下两个问题：（１）台风突然转向的问??题＾比如１３Ｕ号台风整陆不久后形成路径急转．这??个特性与目标台风截然不同，怛是路径相似性分析??结果未分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于信息扩散方法的中国台风灾害年月尺度风险评估[J]. 高歌,黄大鹏,赵珊珊. 气象. 2019(11)
[2]2017年西北太平洋台风活动特征和预报难点分析[J]. 董林,高拴柱,许映龙,吕心艳,黄奕武. 气象. 2019(09)
[3]不同强度热带气旋对中国降水变化的影响[J]. 杨慧,任福民,杨明仁. 地球科学进展. 2019(07)
[4]基于动力相似方法的台风极端降水概率预报研究[J]. 姜丽黎,余晖. 热带气象学报. 2019(03)
[5]基于路径相似的登陆热带气旋降水之动力-统计集合预报模型[J]. 丁晨晨,任福民,邱文玉,李国平,吴立广,蒋贤玲. 气象. 2019(01)
[6]台风灾害综合等级评判模型改进及应用分析[J]. 王秀荣,张立生,李维邦. 气象. 2018(02)
[7]气象大数据资源汇交可视化分析研究[J]. 赵卓宁,李湘,舒红平,何文春,孙超. 气象科技进展. 2018(01)
[8]一种多元台风时间序列的相似性度量方法[J]. 黄冬梅,郑霞,赵丹枫,王丽琳. 计算机应用研究. 2019(03)
[9]基于R语言和Tableau的气象数据可视化分析[J]. 王露,杨晶晶,黄铭. 计算机与网络. 2017(24)
[10]基于气象相似条件的台风路径预测[J]. 熊祥瑞,喻凯,肖琨. 测绘地理信息. 2017(05)
本文编号：3455832
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