CN108227038B - 一种台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质，属于台风定强技术领域。该台风强度诊断方法，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计，所述方法包括：获取所述散射计采集的风场数据；基于所述风场数据确定风速评估区域；基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和；基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度。该方法在一定程度上克服了散射计在高风速时无法准确反演海表面最大风速的缺点，此外该方法还具备操作简化、使用便捷、准确率高、适应性强等优点。

Description

一种台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质

技术领域

本发明属于台风定强技术领域，具体涉及一种台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质。

背景技术

目前台风强度客观估计的主要方法为德沃夏克分析法(Dvorak Analysis)。该方法由德沃夏克(Dvorak)于20世纪70年代根据他多年经验及统计概括创立并沿用至今。该方法主要包括：系统定位、形态分析、过去24小时趋势分析、决定MET(Model Expected T－number)的值、决定型态指数PT(Pattern T－number)的值以及热带气旋强度CI(CurrentIntensity)等内容，该方法虽然可以估计台风强度，但是涉及到的内容较多，操作流程繁琐，误差较大，不能及时确定台风强度，已经无法满足人们对台风的强度的确定需求。因此如何找到一种操作简化、准确率高的确定方法来替代目前所采用的台风强度确定方法，便成为了人们关注的焦点。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质，以有效地改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种台风强度诊断方法，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计，所述方法包括：获取所述散射计采集的风场数据；基于所述风场数据确定风速评估区域；基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和；基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度。

进一步地，结合上述第一方面提供的实施例，基于所述风场数据确定风速评估区域，包括：基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点；基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离；基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域。

进一步地，结合上述第一方面提供的实施例，基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离，包括：基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离。

进一步地，结合上述第一方面提供的实施例，基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度，包括：所述基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值，其中，所述台风定强公式为

M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积；基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种台风强度诊断装置，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计，所述装置包括：获取模块、区域确定模块、乘积和获得模块和评估强度获得模块；获取模块，用于获取所述散射计采集的风场数据；区域确定模块，用于基于所述风场数据确定风速评估区域；乘积和获得模块，用于基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和；评估强度获得模块，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度。

进一步地，结合上述第二方面提供的实施例，所述区域确定模块包括：第一确定单元、距离获得单元和第二确定单元；第一确定单元，用于基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点；距离获得单元，用于基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离；第二确定单元，用于基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域。

进一步地，结合上述第二方面提供的实施例，所述距离获得单元具体用于基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离。

进一步地，结合上述第二方面提供的实施例，所述评估强度获得模块包括：风速平均值获得单元和评估强度获得单元；风速平均值获得单元，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和

获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值，其中，M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积；评估强度获得单元，用于基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

第三方面，本发明实施例还提供了一种服务器，包括：存储器和处理器，所述存储器与所述处理器耦合；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于调用存储与所述存储器中的程序，执行第一方面提供的所述方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有处理器可执行的程序代码于计算机内，所述存储介质包括多条指令，所述多条指令被配置成使所述处理器执行第一方面提供的所述方法。

本发明实施例提供的台风强度诊断方法、装置、服务器及存储介质，该台风强度诊断方法，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计。该方法通过获取所述散射计采集的风场数据，基于所述风场数据来确定风速评估区域，基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和，基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式即可获得台风的评估强度。该方法在一定程度上克服了散射计在高风速时无法准确反演海表面最大风速的缺点，改变了散射计仅能在台风的“热带气旋”及“热带风暴”强度阶段进行定强的现状，使散射计数据可以在台风的“强热带风暴”及“台风”阶段进行阶段区分及定强。此外该方法还具备操作简化、使用便捷、准确率高、适应性强等优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种台风强度诊断方法的流程图。

图3示出了本发明实施例提供的图2中的步骤S102的流程图。

图4示出了本发明实施例提供的图2中的步骤S104的流程图。

图5示出了本发明实施例提供的一种台风强度诊断装置的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的一种服务器100的结构框图。所述服务器100包括：台风强度诊断装置110、存储器120、存储控制器130和处理器140。其中，在本发明实施例中，所述服务器100可以是，但不限于网络服务器、数据库服务器、云端服务器等。

所述存储器120、存储控制器130、处理器140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述台风强度诊断装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述服务器100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器140用于执行存储器120中存储的可执行模块，例如所述台风强度诊断装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器120用于存储程序，所述处理器140在接收到执行指令后，执行所述程序，后述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的服务器100所执行的方法可以应用于处理器140中，或者由处理器140实现。

处理器140可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

第一实施例

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种应用于上述服务器100的解调方法，下面将结合图2对其所包含的步骤进行说明。

步骤S101：获取所述散射计采集的风场数据。

获取散射计采集到的风场数据，其中，该风场数据包括目标海区的风速、风向以及每个风速数据对应的经纬度。

步骤S102：基于所述风场数据确定风速评估区域。

在获得散射计采集的风场数据后，基于该风场数据即可确定出台风所在海区的风速评估区域。作为一种实施方式，以图3所包含的流程图对这一过程进行说明。

步骤S201：基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点。

基于该风场数据确定出台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点。即将该风场数据中的速度最低的点确定为中心位置，速度最大的点确定为中心最大风速点。

步骤S202：基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离。

中心位置和中心最大风速点确定后，基于该中心位置和中心最大风速点便可获得中心位置与所述中心最大风速点之间的距离R。进一步地，基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离R。

步骤S203：基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域。

在获得到中心位置与所述中心最大风速点之间的距离R后，基于该距离R和中心位置便可确定风速评估区域。其中，风速评估区域的面积为πk²R²，即该风速评估区域的面积大小，还与K的取值有关。其中，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，通常该K的值根据经验来确定，即通过历史数据来确定，如基于一定数量的历史风场数据，计算当K取值不同时，不同强度不同时间的台风的风速平均值M，找出使这些M值按其不同的台风强度各自收敛于不重叠区间的最佳K值。其中，基于同一个散射计获得的风场数据的K值是一定的，也即可以通过对同一个散射计的历史风场数据进行分析，计算当K取值不同时，不同强度不同时间的台风的风速平均值M，找出使这些M值按其不同的台风强度各自收敛于不重叠区间的最佳K值，并该最佳K值作为下一次确定相同散射计获得的风场数据的已知值。

步骤S103：基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和。

在确定了风速评估区域范围后即可获得所有位于该风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和。例如，若位于该风速评估区域中的风速数据的个数为5个，则获得这5个风速数据与各自代表的区域的面积的乘积和，即将这5个风速数据的风速与该风速代表的区域的面积的乘积相加；若位于该风速评估区域中的风速数据的个数为10个，则获得这10个风速数据的与各自代表的区域的面积的乘积和，即将这10个风速数据的风速与该风速代表的区域的面积的乘积相加。

步骤S104：基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度。

在获得乘积和以及风速评估区域后，将这些参数带入台风定强公式即可获得台风的评估强度，即将乘积和以及风速评估区域带入台风定强公式后获得的结果即可获得台风的评估强度。作为一种实施方式，以图4所包含的步骤对这一过程进行说明。

步骤S301：所述基于所述乘积和、所述风速评估区域和

获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值。

将乘积以及风速评估区域带入

中，即可获得该风速评估区域所在区域的风速平均值。其中，M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积。

步骤S302：基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

基于所述风速平均值M查找预设台风强度表即可获得台风的评估强度，即看该风速平均值M所对应的台风强度。为了便于理解，以海洋二号台风散射计为例进行说明。假设该面积因子K的最佳取值为2，预设台风强度表如下：

假设基于上述步骤获得的风速平均值M为13.2，则查找上述的预设台风强度表，则可以得到当前海风所在的台风的强度为热带风暴。

本实施例还提供了一种台风强度诊断装置110，如图5所示，该台风强度诊断装置110包括：获取模块111、区域确定模块112、乘积和获得模块113和评估强度获得模块114。

所述获取模块111，用于获取所述散射计采集的风场数据。

所述区域确定模块112，用于基于所述风场数据确定风速评估区域。进一步地，该区域确定模块112包括：第一确定单元、距离获得单元和第二确定单元。其中，所述第一确定单元，用于基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点。

所述距离获得单元，用于基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离。进一步地，所述距离获得单元具体用于基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离。

所述第二确定单元，用于基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域。

所述乘积和获得模块113，用于基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和.

所述评估强度获得模块114，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度。进一步地，评估强度获得模块114包括：风速平均值获得单元和评估强度获得单元。

所述风速平均值获得单元，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和

获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值，其中，M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积。

所述评估强度获得单元，用于基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本发明实施例所提供的台风强度诊断装置110，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种台风强度诊断方法，其特征在于，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计，所述方法包括：

获取所述散射计采集的风场数据；

基于所述风场数据确定风速评估区域；

基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和；

基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度；

其中，基于所述风场数据确定风速评估区域，包括：

基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点；

基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离；

基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域；

其中，基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离，包括：

基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离；

其中，基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度，包括：

所述基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值，其中，所述台风定强公式为

M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积；

基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

2.一种台风强度诊断装置，其特征在于，应用于诊断系统中的服务器，所述诊断系统还包括：与所述服务器连接的散射计，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述散射计采集的风场数据；

区域确定模块，用于基于所述风场数据确定风速评估区域；

乘积和获得模块，用于基于所述风速评估区域获得所有位于所述风速评估区域中的风速数据与该风速数据代表的区域的面积的乘积和；

评估强度获得模块，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和台风定强公式获得台风的评估强度；

其中，所述区域确定模块包括：

第一确定单元，用于基于所述风场数据确定台风所在海区的中心位置以及中心最大风速点；

距离获得单元，用于基于所述中心位置以及所述中心最大风速点获得所述中心位置与所述中心最大风速点之间的距离；

第二确定单元，用于基于所述距离和所述中心位置确定风速评估区域；

其中，所述距离获得单元具体用于基于所述中心位置对应的经纬度和所述中心最大风速点对应的经纬度获得所述中心位置对应的经纬度与所述中心最大风速点对应的经纬度之间的距离；

其中，所述评估强度获得模块包括：

风速平均值获得单元，用于基于所述乘积和、所述风速评估区域和

获得所述风速评估区域所在区域的风速平均值，其中，M为所述风速平均值，R为中心位置与中心最大风速点之间的距离，K为决定所述风速评估区域面积大小的面积因子，所述风速评估区域的面积为πk²R²，∑VS为所述乘积和，V表示位于所述风速评估区域中各风速标量的大小，S表示位于所述风速评估区域中每一个风速代表的区域的面积；

评估强度获得单元，用于基于所述风速平均值查找预设台风强度表获得台风的评估强度。

3.一种服务器，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器与所述处理器耦合；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器用于调用存储于 所述存储器中的程序，执行如权利要求1所述方法。

4.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有处理器可执行的程序代码于计算机内，所述存储介质包括多条指令，所述多条指令被配置成使所述处理器执行如权利要求1所述方法。

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