基于短期潮位和长期气象资料的区域风暴潮破坏性评估方法及系统
申请人信息
- 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
- 申请人地址:210029 江苏省南京市广州路223号
- 发明人: 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于短期潮位和长期气象资料的区域风暴潮破坏性评估方法及系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410156274.3 |
| 申请日 | 2024/2/4 |
| 公告号 | CN117688853A |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | G06F30/27 |
| 权利人 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 |
| 发明人 | 殷成团; 章卫胜; 王金华; 熊梦婕; 张金善; 高正荣; 张宏瑞; 张秋雨; 谌诚; 张帆 |
| 地址 | 江苏省南京市鼓楼区广州路223号 |
摘要文本
本发明公开了一种基于短期潮位和长期气象资料的区域风暴潮破坏性评估方法及系统，包括如下步骤：采集研究区域内的台风历史路径数据，并对其进行预处理；采用基于决策树模型和经验公式的复合方法，进行最大风速修正；获取研究区域内的逐时潮位或高低潮位，采用调和分析方法计算台风期间的风暴增水；采用随机森林法构建台风路径–增水关系的预测模型，筛选出影响研究区域内的台风路径；计算台风路径的影响时间，确定台风路径的有效影响范围；计算研究区域内的热带气旋破坏性评估指标。本发明提高了早期气象资料的精度，实现了研究区域的台风路径识别，同时通过热带气旋的气象直接对区域风暴潮破坏性进行评估。
专利主权项内容
1.基于短期潮位和长期气象资料的区域风暴潮破坏性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采集研究区域内的台风历史路径数据，并对其进行预处理；台风历史路径数据包括台风编号、名称、时间、位置和最大风速；S2、将台风历史路径数据划分成至少两个时段；针对每个时段，分别采用决策树模型和经验公式进行修正，并比较修正的准确率，根据修正准确率将时段分成决策树模型修正时段和经验公式修正时段，并分别进行修正；所述决策树模型包括XGBoost模型、CatBoost模型和NGBoost模型；S3、获取研究区域内的各个站点逐时潮位或高低潮位，采用调和分析方法，得到天文潮的模拟值，基于天文潮的模拟值，计算台风期间的风暴增水；S4、基于风暴增水和修正后的最大风速，构建台风路径-增水关系的随机森林预测模型，计算每场台风在研究区域内产生风暴增水的概率；筛选出影响研究区域内的台风路径；S5、基于筛选出的台风路径，计算台风路径的影响时间，确定台风路径的有效影响范围并栅格化，采用插值或平滑的方法，在有效影响范围内的台风路径进行均一化；S6、基于均一化后的台风路径和有效影响范围，针对每场台风行进过程中的每个预定时刻，分别计算研究区域内的热带气旋破坏性评估指标TCRD并累加，输出热带气旋的破坏性数值；TCRD=∑ V k，k=min｛R/d，1｝；i=1Ni2iiii其中，N为该台风路径中进入有效影响区的采样点的个数，分辨率为1小时，i=1, 2, 3…N，V为第i个采样点处的台风最大风速半径处的风速；R为第i个采样点处台风最大风速半径；d为第i个路径采样点到研究区的距离。iii