致灾相似台风检索模型获取方法、检索方法、终端及介质技术

本发明专利技术提供一种致灾相似台风检索模型获取方法、检索方法、终端及介质，通过获取目标台风和相关台风中各路径观测点的空间分布信息和气象场信息，和将目标台风划分为第一目标台风和第二目标台风，将各相关台风划分为第一相关台风和第二相关台风；基于第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度，并结合第二目标台风与对应第二相关台风之间的拟合相似度，对致灾相似台风搜索模型中的权重参数进行优化配置，获得最终的致灾相似台风搜索模型；以及，利用配置后的致灾相似台风搜索模型，获得待检索台风对应的致灾相似台风；本发明专利技术提高了致灾相似台风对于路径异常台风的预判能力，提高了致灾相似台风搜索的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
致灾相似台风检索模型获取方法、检索方法、终端及介质


[0001]本专利技术涉及气象灾害风险评估
，尤其涉及致灾相似台风检索模型获取方法、检索方法、终端及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]致灾相似台风也即台风灾情相似的台风，根据区域灾害学理论，台风的灾情大小主要取决于致灾因子的危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境稳定性以及防灾减灾能力等因素，其中，承灾体脆弱性、孕灾环境稳定性和防灾减灾能力与台风途径的下垫面状况紧密相关。因此，台风的致灾相似性，不仅与台风的致灾能力紧密相关，同时也与台风的空间分布息息相关。
[0003]为预防台风灾害和降低致灾台风的影响，目前主要采用致灾相似台风检索的方法进行台风灾害预防；具体的，于灾前和灾中阶段，通过检索和获取与目标台风相似的历史台风案例，基于相似台风案例的研究，可以实现对于目标台风的路径、强度、降水落区的预报和预测，以及台风灾害的预警、风险预估等；于灾后阶段，对致灾相似台风进行研究亦可为灾害诊断分析、灾害综合损失评估等提供参考；因此，对于台风灾害应对而言，致灾相似台风的检索具有重要的作用和意义。
[0004]然而，目前相似台风检索方法仍以路径“形”相似的检索手段为主，一方面单纯地基于路径形相似的统计方法或数值模式，在对转折、拐点异常台风路径的预判能力有限，即对具有转折、拐点异常台风路径的预判准确性较差，且对于非临近时段(例如72小时之外)的相似台风路径检索结果的稳健性也较低；另一方面，除台风路径外，在台风灾害应对中，也需了解各致灾因子的强度、致灾持续时间等要素，而现有的致灾相似台风检索中，往往仅考虑到台风路径上的相似性，并未充分考虑到与台风致灾相关的大气环流场信息，导致台风灾情的研判能力降低，使得检索获得的相似台风，其致灾影响与目标台风的致灾影响差异较大，进一步降低了致灾检索结果的预警准确性和预报性能。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种致灾相似台风检索模型获取方法、检索方法、终端及计算机存储介质，可以解决现有的相似台风检索方法对于台风灾情研判能力较低，且异常台风路径的预判准确度的稳定性较差等问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术首先提供一种致灾相似台风检索模型获取方法，包括：获取目标台风中各路径观测点的空间分布信息和气象场信息，和获取相关台风中各路径观测点的空间分布信息和气象场信息；其中，所述相关台风为观测区内与所述目标台风相关联的历史台风；基于预设的路径划分方式，将所述目标台风划分为第一目标台风和第二目标台风，和将各所述相关台风划分为第一相关台风和第二相关台风；基于所述目标台风与所述相关台风之间的对应关系，确定与所述第一目标台风对应的各第一相关台风，和确定与所述第二目标台风对应的第二相关台风；利用线相似度计算方法，获取所述
第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度，和利用场相似度计算方法，获取所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的气象场相似度；基于所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度，结合所述第二目标台风与对应第二相关台风之间的拟合相似度，对致灾相似台风搜索模型中的权重参数进行优化配置，以获得最终的致灾相似台风搜索模型；其中，所述致灾相似台风搜索模型为基于所述路径相似度和所述气象场相似度的加权模型。
[0007]作为上述第一方面的优选，在对所述致灾相似台风搜索模型中的权重参数进行优化配置之前，还包括：对所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度分别执行标准化处理，以基于标准化处理后的所述路径相似度和所述气象场相似度执行后续步骤。
[0008]作为上述第一方面的优选，所述致灾相似台风检索模型获取方法，还包括：于观测区内的各历史台风中，选定所述目标台风，和选定与所述目标台风对应的相关台风。
[0009]作为上述第一方面的优选，所述目标台风对应的相关台风的获取方式，包括：基于所述目标台风的路径分布和其他历史台风的路径分布，提取所述目标台风与其他历史台风之间空间位置关系，并检测所述空间位置关系是否满足预设的空间位置条件，如是，则将满足该空间位置关系的其他历史台风，作为所述目标台风的相关台风。
[0010]作为上述第一方面的优选，所述目标台风中第一目标台风和第二目标台风的划分方式，包括：对于所述目标台风中的各路径观测点，将位于整个路径尾部的n个路径观测点对应的台风子路径，划分为第二目标台风；将该目标台风中的其他路径观测点所对应的台风子路径，划分为第一目标台风；以及，所述目标台风中第一目标台风和第二目标台风的划分方式，包括：对于所述相关台风路径中的各路径观测点，将位于整个路径尾部的n个路径观测点所对应的台风子路径，划分为第二相关台风；将该相关台风中的其他路径观测点所对应的台风子路径，划分为第一相关台风；其中，n为3至5中的任意数值。
[0011]作为上述第一方面的优选，所述致灾相似台风搜索模型中权重参数的优化配置方法，包括：基于预设的权重间隔，对致灾相似台风搜索模型中权重参数的值域进行划分，获得不同权重配置下的初始模型；基于所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度，利用各所述初始模型，获取各权重配置下所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的总相似度；比较各所述总相似度的大小关系，根据比较结果确定各权重配置下各所述第一目标台风对应的最优第一相关台风；基于各权重配置下，所述第一目标台风与最优第一相关台风之间的对应关系，确定与各所述第二目标台风对应的最优第二相关台风；利用路径拟合相似度评估方法，获取不同权重配置下所述第二目标台风与对应最优第二相关台风之间的拟合相似度；比较各所述拟合相似度大小，将拟合相似度最大值对应的权重配置作为最优权重配置，从而获得最终的致灾相似台风搜索模型。
[0012]作为上述第一方面的优选，对于单个所述权重配置，所述第二目标台风与对应最优第二相关台风之间拟合相似度的获取方式，包括：获取各所述第二目标台风与对应最优第二相关台风之间的距离偏差，和获取各所述第二目标台风与对应最优第二相关台风之间的角度偏差；基于预设的统计学特征，对各所述距离偏差进行综合，获得距离偏差特征值；和基于预设的统计学特征，对各所述角度偏差进行综合，获得角度偏差特征值；将所述距离偏差特征值和所述角度偏差特征值的均值，作为所述第二目标台风与对应最优第二相关台
风之间的拟合相似度。
[0013]作为上述第一方面的优选，所述距离偏差特征值的获取方式，包括：在获取各所述第二目标台风与对应的最优第二相关台风之间的距离偏差后，分别提取各距离偏差的均值、中位数和四分位数，作为所述第二目标台风与最优第二相关台风之间各距离偏差特征值；以及，所述角度偏差特征值的获取方式，包括：在获取各所述第二目标台风与对应的最优第二相关台风之间的角度偏差后，分别提取各角度偏差的均值、中位数和四分位数，作为所述第二目标台风与最优第二相关台风之间各角度偏差特征值。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，包括：获取目标台风中各路径观测点的空间分布信息和气象场信息，和获取相关台风中各路径观测点的空间分布信息和气象场信息；其中，所述相关台风为观测区内与所述目标台风相关联的历史台风；基于预设的路径划分方式，将所述目标台风划分为第一目标台风和第二目标台风，和将各所述相关台风划分为第一相关台风和第二相关台风；基于所述目标台风与所述相关台风之间的对应关系，确定与所述第一目标台风对应的各第一相关台风，和确定与所述第二目标台风对应的第二相关台风；利用线相似度计算方法，获取所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度，和利用场相似度计算方法，获取所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的气象场相似度；基于所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度，结合所述第二目标台风与对应第二相关台风之间的拟合相似度，对致灾相似台风搜索模型中的权重参数进行优化配置，以获得最终的致灾相似台风搜索模型；其中，所述致灾相似台风搜索模型为基于所述路径相似度和所述气象场相似度的加权模型。2.根据权利要求1所述的致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，在对所述致灾相似台风搜索模型中的权重参数进行优化配置之前，还包括：对所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度分别执行标准化处理，以基于标准化处理后的所述路径相似度和所述气象场相似度执行后续步骤。3.根据权利要求1所述的致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，还包括：于观测区内的各历史台风中，选定所述目标台风，和选定与所述目标台风对应的相关台风。4.根据权利要求3所述的致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，所述目标台风对应的相关台风的获取方式，包括：基于所述目标台风的路径分布和其他历史台风的路径分布，提取所述目标台风与其他历史台风之间空间位置关系，并检测所述空间位置关系是否满足预设的空间位置条件，如是，则将满足该空间位置关系的其他历史台风，作为所述目标台风的相关台风。5.根据权利要求3所述的致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，所述目标台风中第一目标台风和第二目标台风的划分方式，包括：对于所述目标台风中的各路径观测点，将位于整个路径尾部的n个路径观测点对应的台风子路径，划分为第二目标台风；将该目标台风中的其他路径观测点所对应的台风子路径，划分为第一目标台风；以及，所述目标台风中第一目标台风和第二目标台风的划分方式，包括：对于所述相关台风路径中的各路径观测点，将位于整个路径尾部的n个路径观测点所对应的台风子路径，划分为第二相关台风；将该相关台风中的其他路径观测点所对应的台风子路径，划分为第一相关台风；其中，n为3至5中的任意数值。
6.根据权利要求1所述的致灾相似台风检索模型获取方法，其特征在于，所述致灾相似台风搜索模型中权重参数的优化配置方法，包括：基于预设的权重间隔，对致灾相似台风搜索模型中权重参数的值域进行划分，获得不同权重配置下的初始模型；基于所述第一目标台风与对应第一相关台风之间的路径相似度和气象场相似度，利用各所述初始模型，获取各权重配置下所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，金茹，胡波，许娈，姜瑜君，林青，
申请(专利权)人：浙江省气象科学研究所，
类型：发明
国别省市：