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基于GIS的台 风登陆相似分析方法

阅读：949发布：2020-05-24

专利汇可以提供基于GIS的台风登陆相似分析方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及防汛信息化及气象应用领域，特别是一种基于GIS的台风登陆相似分析方法。该方法通过台风预报路径，并利用GIS手段，分析台风可能登陆的海岸线范围。并通过海岸线与历史台风经过的台风进行分析，得到所需要的登陆地相似台风列表。为台风登陆前、登陆中及登陆后都可以提供历史上登陆相类似、强度相类似的台风列表，为科学防台提供历史经验参考。，下面是基于GIS的台风登陆相似分析方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于GIS的台风登陆相似分析方法，其特征在于包括如下步骤:
步骤S01：在GIS平台上，绘制当前台风路径的路径图；将数据库中的台风路径节点上经纬度数据通过时间顺序，画成台风路径图；
步骤S02：通过当前台风的预报路径节点，确定台风未来路径的范围概率圈；
步骤S03：通过生成好的范围概率圈的地图图层，同时，将预测地海岸线地图图层加入到GIS平台中，通过GIS图层中对象相交分析判断，得出可能登陆的海岸线范围线段；
步骤S04：通过海岸线范围线段，与所有历史台风数据进行GIS分析，判断是否与线段相交，从而得出台风列表；
步骤S05：通过台风的登陆强度过滤所述台风列表，并将台风列表提供用户调用、查询及相似分析；
其中，所述步骤S04的具体实现方式是：通过计算得到的海岸线范围线段，再遍历数据库的所有历史台风数据，并将每一条台风路径与海岸线范围线段进行GIS线段分析判断二线段是否相交，如果相交，即为登陆该区域的台风，如果不相交，即为非登陆该区域的台风，所有相交台风路径的集合即为登陆该区域所有的台风集合；所述该区域为所述海岸线范围线段；
其中，所述步骤S02的实现方式是：通过预报路径的节点，计算出对应24小时、48小时的路径范围概率圈；
其中，在概率圈计算中，24小时的预报点按经纬度1.1度范围半径生成概率圆，48小时的预报点按经纬度2.2度范围半径生成概率圆，并计算得到当前台风最后一个节点到24小时概率圆的切线范围，24小时到48小时二个概率圆的切线范围。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的台风登陆相似分析方法，其特征在于：所述的步骤S01中台风路径的每个节点都体现了气象部门发布的台风路径时间、经度、纬度、风力、风速、气压、移动速度、七级影响风圈和十级影响风圈数据。
3.根据权利要求1所述的基于GIS的台风登陆相似分析方法，其特征在于：所述相似分析是在登陆区域的台风集合中，通过历史台风的登陆风速与当前台风的风速进行相减，得到风速差，如果风速差在-10m/s至15m/s的为超强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在-5m/s至15m/s的为强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在3m/s至15m/s的为台风、热带气旋的登陆强度相似范围；分别登记在台风集合中，供用户快速分析、过滤，同时在系统中调用展示同登陆区域内，同等登陆强度下的台风相似路径。

说明书全文

基于GIS的台风登陆相似分析方法

技术领域

[0001] 本发明涉及防汛信息化及气象应用领域，特别是一种基于GIS的台风登陆相似分析方法。

背景技术

[0002] 一般台风登陆影响从路径特征划分，可分为以下5类，登陆北上类、登陆消失类、正面登陆类、近海活动类和南海穿出类。往往不同台风，在同一季节，同一风力登陆后带来影响具有很大的相似性。现有的登陆地分析，一般采用数据库中字段存储登陆地的名称，通过数据库文字检索的方式，把同一个区域的登陆台风罗列出来，供使用用户查询、调用。

[0003] 通过数据库检索登陆地文字的方式，可以较快查询出同样登陆地的台风。但也存在以下的缺点：台风登陆地具有空间的表达方式，采用文字查询，无法判断出登陆一个范围区域的台风或者是登陆周边但形态及登陆风力类似的台风，而这些登陆地相似的台风都对当前台风的决策分析有较大的参考意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种基于GIS的台风登陆相似分析方法，能有效的为科学防台提供依据。

[0005] 本发明采用以下方案实现：一种基于GIS的台风登陆相似分析方法，其特征在于包括如下步骤:

[0006] 步骤S01：在GIS平台上，绘制当前台风路径的路径图；将数据库中的台风路径节点上经纬度数据通过时间顺序，画成台风路径图；

[0007] 步骤S02：通过当前台风的预报路径节点，确定台风未来路径的范围概率圈；

[0008] 步骤S03：通过生成好的范围概率圈的地图图层，同时，将预测地海岸线地图图层加入到GIS平台中，通过GIS图层中对象相交分析判断，得出可能登陆的海岸线范围线段；

[0009] 步骤S04：通过海岸线范围线段，与所有历史台风数据进行GIS分析，判断是否与线段相交，从而得出台风列表；

[0010] 步骤S05：通过台风的登陆强度过滤所述台风列表，并将台风登陆列表提供用户调用、查询及相似分析。

[0011] 在本发明一实施，所述的步骤S01中台风路径的每个节点都体现了气象部门发布的台风路径时间、经度、纬度、风力、风速、气压、移动速度、七级影响风圈和十级影响风圈数据。

[0012] 在本发明一实施，所述步骤S02的实现方式是：通过预报路径的节点，计算出对应24小时、48小时的路径范围概率圈。

[0013] 在本发明一实施，在概率圈计算中，24小时的预报点按经纬度1.1度范围半径生成概率圆，48小时的预报点按经纬度2.2度范围半径生成概率圆，并计算得到当前台风最后一个节点到24小时概率圆的切线范围，24小时到48小时二个概率圆的切线范围。

[0014] 在本发明一实施，所述步骤S04的具体实现方式是：通过计算得到的海岸线范围线段，再遍历数据库的所有历史台风数据，并将每一条台风路径与海岸线范围线段进行GIS线段分析判断二线段是否相交，如果相交，即为登陆该区域的台风，如果不相交，即为非登陆该区域的台风，所有相交台风路径的集合即为登陆该区域所有的台风集合。

[0015] 在本发明一实施，所述相似度分析是在登陆区域的台风集合中，通过历史台风的登陆风速与当前台风的风速进行相减，得到风速差，如果风速差在-10m/s至15m/s的为超强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在-5m/s至15m/s的为强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在3m/s至15m/s的为台风、热带气旋的登陆强度相似范围；分别登记在台风集合中，供用户快速分析、过滤，同时在系统中调用展示同登陆区域内，同等登陆强度下的台风相似路径。

[0016] 本发明通过基于GIS的台风登陆相似分析方法，可以利用空间的分析方法计算得到在同等登陆区域范围内最为相似的台风，为台风登陆前、登陆中及登陆后都可以提供历史上登陆相类似、强度相类似的台风列表，为科学防台提供历史经验参考。

具体实施方式

[0017] 本实施例提供一种基于GIS的台风登陆相似分析方法，其特征在于包括如下步骤:

[0018] 步骤S01：在GIS平台上，绘制当前台风路径的路径图；将数据库中的台风路径节点上经纬度数据通过时间顺序，画成台风路径图；

[0019] 步骤S02：通过当前台风的预报路径节点，确定台风未来路径的范围概率圈；

[0020] 步骤S03：通过生成好的范围概率圈的地图图层，同时，将预测地海岸线地图图层加入到GIS平台中，通过GIS图层中对象相交分析判断，得出可能登陆的海岸线范围线段；

[0021] 步骤S04：通过海岸线范围线段，与所有历史台风数据进行GIS分析，判断是否与线段相交，从而得出台风列表；

[0022] 步骤S05：通过台风的登陆强度过滤所述台风列表，并将台风登陆列表提供用户调用、查询及相似分析。

[0023] 具体的，基于GIS的台风登陆相似分析方法的实现步骤：

[0024] 1、在GIS平台上，绘制当前台风路径的路径图；将数据库中的台风路径节点上经纬度数据通过时间顺序，画成台风路径图，每个节点都体现了气象部门发布的台风路径时间、经度、纬度、风力、风速、气压、移动速度、七级影响风圈和十级影响风圈等数据。

[0025] 2、通过当前台风的预报路径节点，确定台风未来路径的范围概率圈；通过预报路径的节点，计算出对应24小时、48小时的路径范围概率圈。在概率圈计算中，24小时的预报点按经纬度1.1度范围半径生成概率圆，48小时的预报点按经纬度2.2度范围半径生成概率圆，并计算得到当前台风最后一个节点到24小时概率圆的切线范围，24小时到48小时二个概率圆的切线范围。

[0026] 3、通过预报的范围概率圈，通过GIS分析计算可能登陆的海岸线范围线段；通过生成好的范围概率圈的地图图层，同时，将中国海岸线地图图层加入到系统中，通过GIS图层中对象相交分析判断，得出可能登陆的海岸线范围线段，黄色的海岸线线段为计算得到可能登陆的海岸线范围。

[0027] 4、通过海岸线范围线段，与所有历史台风数据进行GIS分析，判断是否与线段相交，从而得出台风列表；通过计算得到的海岸线范围线段，再遍历数据库的所有历史台风数据，并将每一条台风路径与海岸线范围线段进行GIS线段分析判断二线段是否相交，如果相交，即为登陆该区域的台风，如果不相交，即为非登陆该区域的台风。所有相交台风路径的集合即为登陆该区域所有的台风集合。

[0028] 5、通过台风的登陆强度过滤台风列表，并将台风登陆列表提供用户调用、查询；在登陆区域的台风集合中，通过历史台风的登陆风速与当前台风的风速进行相减，得到风速差，如果风速差在-10m/s至15m/s的为超强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在-5m/s至15m/s的为强台风的登陆强度相似范围；如果风速差在3m/s至15m/s的为台风、热带气旋的登陆强度相似范围；分别登记在台风集合中，供用户快速分析、过滤，同时在系统中调用展示同登陆区域内，同等登陆强度下的台风相似路径。

[0029] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

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