技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及臺風預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種臺風登陸預(yù)測方法。

背景技術(shù)

臺風預(yù)報評估工作在國內(nèi)外一直被廣泛關(guān)注，由于臺風具有隨機性強、影響范圍廣、爆發(fā)能量巨大的特點，以往的研究主要集中于臺風強度及路徑預(yù)測方面。美國國家颶風中心、日本東京臺風中心和中國中央氣象臺等多個機構(gòu)一直對不同區(qū)域的熱帶氣旋的預(yù)報情況進行統(tǒng)計分析、總結(jié)和改進。

目前臺風預(yù)測的主要方法有：變維分形模型預(yù)測，基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的空間分析預(yù)測、氣候持續(xù)(CLIPER)模式預(yù)測，基于遺傳算法的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)預(yù)測，數(shù)值預(yù)報模式并行化預(yù)測，衛(wèi)星導風技術(shù)預(yù)測和分形分布模型預(yù)測等。以2004年為例，美國颶風中心分別預(yù)測預(yù)測大西洋颶風24/48/72小時位置平均距離誤差分別為106/187/280公里。日本東京臺風中心發(fā)布的臺風位置預(yù)測平均誤差分別為125/243/355公里。中國中央氣象臺24/48/72小時臺風位置預(yù)報平均誤差分別為120/215/326公里。由此可見臺風路徑預(yù)報誤差較大的缺點雖有所改善，但仍舊無法滿足各行業(yè)對臺風預(yù)報精度的需求。而且以往的臺風預(yù)測方法不能判斷臺風是否登陸，只能預(yù)測臺風路徑及相應(yīng)特征因子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種準確性高、實時性強的臺風登陸預(yù)測方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提出一種臺風登陸預(yù)測方法，包括以下步驟：獲取特定區(qū)域的臺風活動記錄；從所述臺風活動記錄中篩選出登陸臺風和未登陸臺風；篩選出所述登陸臺風在登陸所述特定區(qū)域之前的預(yù)設(shè)時間段，所述登陸臺風所在的區(qū)域，并利用聚類算法將所述區(qū)域化為多個子區(qū)域；針對所述多個子區(qū)域中的每個區(qū)域，篩選出進入所述每個區(qū)域的所有登陸臺風觀測點和未登陸臺風觀測點，并分別獲取所述登陸臺風觀測點和所述未登陸臺風觀測點的特征因子；利用所述每個區(qū)域獲取的所述登陸臺風觀測點和所述未登陸臺風觀測點的特征因子，利用分類算法生成所述每個區(qū)域的臺風登陸判斷標準；利用所述每個區(qū)域獲取的所述登陸臺風觀測點和所述未登陸臺風觀測點，對所述每個區(qū)域的臺風登陸判斷標準進行驗證，以獲取所述臺風登陸預(yù)測的概率。

根據(jù)本發(fā)明實施例的臺風登陸預(yù)測方法，依據(jù)特定區(qū)域的臺風登陸記錄，結(jié)合聚類分析和分類分析等的數(shù)據(jù)挖掘方法，計算出特定區(qū)域的臺風的登陸的判斷標準和預(yù)測概率，目標性強。準確性高，實時性好。

在一些示例中，所述登陸臺風定義為：臺風中心與特定區(qū)域邊界的最小距離小于或等于臺風的影響半徑。

在一些示例中，所述最小距離的計算公式為：假設(shè)已知兩點的經(jīng)緯度坐標分別為d₁＝(E₁,N₁),d₂＝(E₂,N₂)，則所述已知兩點之間的最小距離為：

|d₁d₂|＝R·arccos[cosN₁·cosN₂·cos(E₁-E₂)+sinN₁·sinN₂]

其中，E₁,E₂代表經(jīng)度，N₁,N₂代表緯度，R為地球的平均半徑。

在一些示例中，所述聚類算法為K-means聚類算法。

在一些示例中，所述特征因子包括：強度等級、緯度、經(jīng)度、中心最低氣壓、2分鐘平均近中心最大風速、緯度遷移速度和經(jīng)度遷移速度。

在一些示例中，所述緯度遷移速度和經(jīng)度遷移速度的計算公式為：假設(shè)當前觀測時刻和所述當前觀測時刻之前的兩個觀測時刻的臺風中心經(jīng)緯度分別為(E_t,N_t),(E_t-1,N_t-1)和(E_t-2,N_t-2)，則所述當前時刻的所述經(jīng)度遷移速度和所述緯度遷移速度分別如下所示：

其中，R為地球的平均半徑，所述經(jīng)度遷移速度和所述緯度遷移速度的單位為：km/h。

在一些示例中，所述分類算法為分類回歸樹算法。

在一些示例中，所述臺風登陸預(yù)測的概率包括：正判概率、虛警概率和漏檢概率。