TWI761799B - 近海氣象整合預報系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種近海氣象整合預報方法包含：將一近海大區域以一地域特性進行分割，以形成數個近海子區域；將數個該近海子區域以一地形網格化模式進行分割，以形成數個模擬網格；將一外部海氣場資料及一外部海況〔或波浪〕場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料；及於數個該模擬網格對應結合數個該已轉換外部海氣資料及數個該已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行一數值模式模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料。

Description

近海氣象整合預報系統及其方法

本發明係關於一種近〔coastal waters〕海氣象整合預報〔integrated weather forecast〕系統及其方法；特別是關於一種近海氣象資料〔data〕整合預報系統及其方法；更特別是關於一種近海分割區域式〔partitioned zone type〕高解析度〔definition〕氣象整合預報系統及其方法。

舉例而言，有關習用海氣象資料管理方法，例如：中華民國專利公開第TW-200809676號之〝海氣象資料品管方法〞發明專利申請案，其揭示一種海氣象資料品管方法。該海氣象資料品管方法為藉由一電腦系統進行一自動品管程序，並配合一人工品管程序對一海氣象觀測項目之資料品質控管，以確保觀測得到之資料數據準確性。

承上，前述公告第TW-200809676號之該海氣象資料品管方法包含：(a)一海氣象觀測站將所觀測得到之一資料數據傳輸至該電腦系統；(b)該電腦系統即對該資料數據進行該自動品管程序之檢驗，並對該資料數據儲存為一原始數據檔，以及在檢驗後之一結果儲存為一品管檔；(c)該人工品管程序之檢驗係對該品管檔內註記有一自動品管標記符號之觀測項目進行檢驗，並配合該原始數據檔進行綜合研究判斷及記錄。

承上，前述公告第TW-200809676號之該海氣象資料品管方法另包含：一進階品管方法，其係對經人工品管而無法立即判斷出結果，且一註記人工品管標記符號 之觀測資料進行一定期間資料之比對探討，其包含同一該海氣象觀測站之不同觀測項目間的關聯性比對、不同該海氣象觀測站間觀測資料數據的相關性比對及同一該海氣象觀測站同一觀測項目一定期間的連續性比對。

另一習用氣象資訊顯示系統，例如：中華民國專利公告第TW-I617935號之〝氣象資訊顯示系統及方法〞發明專利，其揭示一種氣象資訊顯示系統及方法。該氣象資訊顯示系統運行於一電子裝置中，而該電子裝置連接於一電信服務商伺服器，且該電子裝置包含一全球定位系統及一資料庫，且於該資料庫中儲存一圖片處理演算法。該氣象資訊顯示系統包含一接收模組、一獲取模組、一查詢模組及一生成模組。

承上，前述公告第TW-I617935號之該接收模組用以接收一圖片效果，而該圖片效果為由一用戶設置，且該圖片效果對應於該用戶所設置之一種天氣，且該圖片效果包含一鉛筆素描畫、一水彩畫及一炭筆畫。該獲取模組利用該全球定位系統取得該電子裝置的一當前所在地理位置，並用以自該電信服務商伺服器取得該當前所在地理位置的一氣象資訊。

承上，前述公告第TW-I617935號之該查詢模組用以依該當前所在地理位置的氣象資訊進行查詢對應的該圖片效果。該生成模組用以操作該圖片處理演算法，利用已查詢的該圖片效果處理該電子裝置取得的一圖片，並在該電子裝置上顯示一已處理圖片，且該圖片處理演算法用以將該電子裝置取得的圖片處理成不同的該圖片效果。

另一習用在時間軸上顯示氣象資訊之方法，例如：中華民國專利公告第TW-I582454號之〝用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法及系統〞發明專利，其揭示一種用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法。該用於在時間軸上顯 示氣象資訊之方法為一種電腦實施方法。

承上，前述公告第TW-I582454號之該電腦實施方法包含：識別一第一氣象資訊，且該第一氣象資訊相關聯於一第一時間及一第一位置；識別一第二氣象資訊，且該第二氣象資訊相關聯於一第二時間；識別一第三氣象資訊，且該第三氣象資訊相關聯於一第三時間。

承上，前述公告第TW-I582454號之該電腦實施方法另包含：識別一觀測資料，且該觀測資料有關於該第一氣象資訊、第二氣象資訊或第三氣象資訊之至少一種，而該觀測資料包含一圖片、一視訊或一註釋〔comment〕之至少一種，且該註釋由一使用者所輸入；產生一第一時間軸，並將該第一時間軸顯示在一顯示裝置上，且其顯示包含該第一氣象資訊、第二氣象資訊及第三氣象資訊之觀測資料及其資訊。

另一習用在時間軸上顯示氣象資訊之方法，例如：中華民國專利公告第TW-I631361號之〝用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法及系統〞發明專利，其揭示一種用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法。該用於在時間軸上顯示氣象資訊之方法為一種電腦實施方法。

承上，前述公告第TW-I631361號之該電腦實施方法包含：自一使用者接收一觀測資料，而該觀測資料用以描繪或特徵化一氣象事件，且該氣象事件位於一第一位置；識別數個氣象狀況〔conditions〕，而該數個氣象狀況位於一第二位置，且該數個氣象狀況包含該氣象事件，且該數個氣象狀況對應於數個當前氣象狀況、數個預報氣象狀況或其組合。

承上，前述公告第TW-I631361號之該電腦實施方法另包含：產生顯示在一顯示裝置上之一時間軸，該時間軸包含用於該第二位置之該等氣象狀況及描繪或特徵 化在該第一位置處之該氣象事件之該觀測資料；及輸出該時間軸至用於傳輸至該顯示裝置之一通信網路。

另一習用使用點觀測精緻化氣象預報之方法，例如：中華民國專利公告第TW-I585442號之〝用於使用點觀測精緻化氣象預報之方法與系統〞發明專利，其揭示一種使用點觀測精緻化氣象預報之方法。該使用點觀測精緻化氣象預報之方法為一種電腦實施方法。

承上，前述第TW-I585442號之該電腦實施方法包含：自一遠端裝置接收一氣象相關觀測資料氣象相關觀測資料，而該氣象相關觀測資料相關聯於一第一位置及一第一時間，且該氣象相關觀測資料包含一氣象相關事件之資料，且該氣象相關事件之資料相關聯於該第一位置及該第一時間。

承上，前述第TW-I585442號之該電腦實施方法另包含：基於該氣象相關觀測資料產生一氣象預報，且該氣象預報相關聯於一第二位置及一第二時間；將該氣象預報輸出至該遠端裝置。

另一習用使用點觀測精緻化氣象預報之方法，例如：中華民國專利公告第TW-I629495號之〝用於使用點觀測精緻化氣象預報之方法與系統〞發明專利，其揭示一種使用點觀測精緻化氣象預報之方法。該使用點觀測精緻化氣象預報之方法為一種電腦實施方法。

承上，前述第TW-I629495號之該電腦實施方法包含：自一遠端裝置接收一氣象相關觀測資料，而該氣象相關觀測資料由一使用者輸入於該遠端裝置，且該氣象相關觀測資料指示一氣象相關事件，且該氣象相關事件屬於在一時間週期期間及一位置；在接收該氣象相關觀測資料之前，接收一客觀氣象資料，且該客觀氣象資料為指示在該時間週期期間及位置之氣象條件。

承上，前述第TW-I629495號之該電腦實施方法另包含：基於由該氣象相關觀測資料指示之該氣象相關事件與由該客觀氣象資料指示之該氣象條件之間進行一比較，並判定指示該遠端裝置之該使用者之一可靠度之一信任評級〔rating〕；基於該氣象相關觀測資料及該信任評級產生一氣象預報；及輸出該氣象預報。

另一習用結合地區化氣象預報及行程計劃之方法，例如：中華民國專利公告第TW-I578014號之〝用於結合地區化氣象預報及行程計劃之方法與系統〞發明專利，其揭示一種用於結合地區化氣象預報及行程計劃之方法。該用於結合地區化氣象預報及行程計劃之方法為一種用於產生行程之電腦實施方法。

承上，前述第TW-I578014號之該用於產生行程之電腦實施方法包含：識別一出發位置、一目的地位置及一出發時間；識別介於該出發位置與該目的地位置之間之一中間位置。

承上，前述第TW-I578014號之該用於產生行程之電腦實施方法另包含：識別希望在該出發時間自該出發位置出發之一地面運輸車輛抵達該中間位置之一估計抵達時間；識別在該估計到達時間於該中間位置之一氣象預報；及至少部分地基於該氣象預報產生該地面運輸車輛之一行程。

然而，前述專利公開第TW-200809676號、公告第TW-I617935號、第TW-I582454號、第TW-I631361號、第TW-I585442號、第TW-I629495號及第TW-I578014號必然存在需要進一步改善其海氣象資料全部或局部整合管理預報功能或改良其海氣象資料全部或局部整合管理預報系統操作之潛在需求。

前述中華民國專利公開第TW-200809676號、 公告第TW-I617935號、第TW-I582454號、第TW-I631361號、第TW-I585442號、第TW-I629495號及第TW-I578014號之諸發明專利申請案及發明專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種近海氣象整合預報系統及其方法，其將一近海大區域以一地域特性進行分割而形成數個近海子區域，並將數個該近海子區域以一地形網格化模式進行分割而形成數個模擬網格，且於數個該模擬網格對應結合數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行一數值模式模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料，以改善習用海氣象資料預報準確度不佳的技術問題。

本發明較佳實施例之主要目的係提供一種近海氣象整合預報系統及其方法，其將一近海大區域以一地域特性進行分割而形成數個近海子區域，並將數個該近海子區域以一地形網格化模式進行分割而形成數個模擬網格，且於數個該模擬網格對應結合數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行一數值模式模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料，以達成提升近海氣象整合預報解析度或準確度之目的或功效。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統包含：

一輸入單元，其配置於該近海氣象整合預報系統；

一計算單元，其配置於該近海氣象整合預報系統，且該計算單元連接於該輸入單元；

數個近海子區域，其由該計算單元將一近海大 區域以一地域特性進行分割而形成；

一地形網格化模式，其連結提供於該計算單元；

數個模擬網格，其由該計算單元將數個該近海子區域以該地形網格化模式進行分割而形成；

數個已轉換外部海氣資料，其由該計算單元將一外部海氣場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個已轉換外部海氣資料；

數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料，其由該計算單元將一外部海況〔或波浪〕場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料；

一數值模式，其連結提供於該計算單元；

數個網格化模擬海氣資料，其由該計算單元於數個該模擬網格對應結合數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行以該數值模式模擬計算而獲得；及

一輸出單元，其配置於該近海氣象整合預報系統，而該輸出單元連接於該計算單元，且該輸出單元用以輸出數個該網格化模擬海氣資料。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式包含一海岸地形網格化模式、一海底地形網格化模式或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式選自一三角形網格化模式、一多邊形網格化模式或其任意組合。

本發明較佳實施例之該數值模式包含一越堤模式、一海流模式、一波浪模式、一潮汐模式或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該外部海氣場包含一外 部風場、一外部氣壓場、一外部海面溫度場或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式連結一全球定位系統、一地理資訊系統、一電子地圖服務系統、一遙測系統或其任意組合。

本發明較佳實施例之該輸出單元經由一網路連結一電腦系統或一行動通訊裝置系統。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法包含：

將一近海大區域以一地域特性進行分割，以形成數個近海子區域；

將數個該近海子區域以一地形網格化模式進行分割，以形成數個模擬網格；

將一外部海氣場資料及一外部海況〔或波浪〕場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料；及

於數個該模擬網格對應結合數個該已轉換外部海氣資料及數個該已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行一數值模式模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式包含一海岸地形網格化模式、一海底地形網格化模式或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式選自一三角形網格化模式、一多邊形網格化模式或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該數值模式包含一越堤模式、一海流模式、一波浪模式、一潮汐模式或其任意組合模式。

本發明較佳實施例之該外部海氣場包含一外部風場、一外部氣壓場、一外部海面溫度場或其任意組合。

本發明較佳實施例之該地形網格化模式連結一全球定位系統、一地理資訊系統、一電子地圖服務系統、一遙測系統或其任意組合。

本發明較佳實施例之該近海氣象整合預報方法採用經由一網路連結一電腦系統或一行動通訊裝置系統。

1:輸入單元

10:電腦輸入裝置

100:預報系統平台

2:計算單元

20:地形網格化模式

21:數值模式

3:輸出單元

30:資訊輸出裝置

41:外部風場

42:外部氣壓場

43:外部波浪場

5:近海大區域

50:近海子區域

6:模擬網格

61:2D海灣海底地形模擬網格

62:3D海灣海底地形模擬網格

第1圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統之示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法之流程方塊圖。

第3圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統之組織架構示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用電子地圖影像之示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用地形網格化之示意圖。

第6圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用2D海灣海底地形模擬網格之示意圖。

第7圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用3D海灣海底地形模擬網格之示意圖。

第8圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用外部風場之示意圖。

第9圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用外部氣壓場之示意圖。

第10圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統 選擇採用外部海面溫度場之示意圖。

第11圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用越堤模式之示意圖。

第12圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統 選擇採用海流模式之示意圖。

第13圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用波浪模式之示意圖。

第14圖：本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用潮汐模式之示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

首先，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統及其方法可適用於各種水產〔或海洋〕生物、海藻或植物復育業、各種水產〔或海洋〕生物種苗或成體或海藻養殖業、各種箱網養殖業、各種海岸〔或海洋〕人工植栽業、各種水產〔或海洋〕生物種苗或成體運輸業、各種近海〔或海洋〕海上作業〔或工程〕產業、各種離岸風機運作、補給及維護服務業、各種近海〔或海洋〕水下作業〔或工程〕產業、各種船舶管理或運輸服務業、各種水產〔或海洋〕生物展示〔或娛樂性表演〕業或其相關各種近海〔水域或海洋〕產業，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統及其方法之執行方式係屬可利用電腦執行之程序步驟〔computer-executable process step〕，其可執行於各種電腦設備〔computer equipment〕，如桌上型電腦〔desktop computer〕、筆記型電腦〔notebook或laptop computer〕、平板電腦〔tablet personal computer〕、工作站電腦 〔workstation computer〕、智慧型手機〔smart phone〕或其它電子裝置，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統及其方法適用於各種資訊網路系統〔network system〕，例如：其包含網際網路〔Internet〕、各種區域網路〔local area network，LAN〕、各種無線區域網路〔wireless LAN〕或各種雲端伺服器系統〔cloud server system〕，但其並非用以限定本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統之示意圖。請參照第1圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統包含一輸入單元1、一計算單元2、一地形網格化模式20、一數值模式21及一輸出單元3，並將該輸入單元1、計算單元2、地形網格化模式20、數值模式21〔區域性數值模式〕及輸出單元3適當配置形成一預報系統平台100〔platform〕。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該輸入單元1以適當技術手段配置於該近海氣象整合預報系統，而該該輸入單元1選自一電腦通訊介面輸入單元，且該輸入單元1以適當技術手段選擇連接於一電腦輸入裝置10，例如：平板電腦書寫輸入裝置、電腦鍵盤裝置或具類似功能之輸入裝置。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該計算單元2以適當技術手段配置於該近海氣象整合預報系統，而該計算單元2可選自一電腦裝置、一具計算機功能之運算裝置、一行動通訊裝置或具類似功能之電子裝置，或該計算單元2亦可選自一行動通訊裝置或具類似功能之電子裝置，且該計算單元2適當連接於該輸入單元1。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該電腦裝置可選自一伺服電腦、一桌上型電腦、一麥金塔電腦、一可 攜式電腦、一筆記型電腦、一mini筆記型電腦、一平板電腦、一掌上電腦或其它個人電腦設備。另外，該行動通訊裝置可選自一筆記型電腦、一平板電腦、一智慧型手機、一個人數位助理裝置或其它行動通訊設備。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該地形網格化模式20以適當技術手段選擇連結提供於該計算單元2，而該地形網格化模式20選自一三角形網格化模式、一四邊形網格化模式、一五邊形網格化模式、其它多邊形網格化模式或其任意組合模式。另外，該地形網格化模式20包含一海岸地形網格化模式、一海底地形網格化模式或其任意組合模式。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該數值模式21以適當技術手段選擇連結提供於該計算單元2，而該數值模式21可選擇包含一越堤模式、一海流模式、一波浪模式〔異常巨浪模式或定點瘋狗浪模式〕、一潮汐模式、其它數值模式或其任意組合模式。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該輸出單元3以適當技術手段配置於該近海氣象整合預報系統，而該該輸出單元3選自一電腦通訊介面輸出單元，且該輸出單元3適當連接於該計算單元2。另外，該輸出單元3以適當技術手段選擇連接於一資訊輸出裝置30，例如：電腦顯示螢幕裝置、電腦終端裝置、投影機裝置、電腦列印裝置或具類似功能之輸出裝置。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該預報系統平台100適當配置於一伺服器電腦或具類似功能之電腦裝置，且該預報系統平台100可選擇經由一網路〔未繪示〕連結一產業作業管理服務系統〔未繪示〕或具類似功能之管理服務系統，以便提供傳輸一預報資料或其相關預報數據資料。

第2圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法之流程方塊圖，其對應適用於第1圖之近海氣象整合預報系統。第3圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統之組織架構示意圖，其對應適用於第1圖之近海氣象整合預報系統。

請參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段〔例如：以手動、半自動或自動方式〕利用該計算單元2將一近海大區域〔main region〕或一河川出海口區域以一地域特性〔territoriality feature〕或一地形〔terrain〕特性進行分割，以形成數個近海子區域〔sub-region〕，以提升其預報解析度〔definition〕。

第4圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用電子地圖影像之示意圖。請參照第4圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一電子地圖影像，而於該電子地圖影像選擇設置一近海大區域5，且於該近海大區域5設置數個近海子區域50，例如：近海子區域(1)、近海子區域(2)及近海子區域(3)或其它近海子區域。

第5圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用地形網格化之示意圖。請參照第1及5圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇一台灣周圍近海大區域，並以該地形網格化模式20適當選擇結合處理該台灣周圍近海大區域或其它近海大區域。

請參照第1、2、3、4及5圖所示，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：以手動、半自動或自動方式〕利用該計算單元2將數個該近海子區域50以該地形 網格化模式20進行分割，以形成數個模擬網格6，如第5圖所示。

請再參照第1及5圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之該地形網格化模式20可選擇連結一全球定位系統〔GPS，Global Positioning System〕、一地理資訊系統〔GIS，Geographic Information System〕、一電子地圖服務系統〔Electronic Map Service System〕、一遙測系統〔Remote Sensing System〕或其任意組合。

第6圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用2D海灣海底地形模擬網格之示意圖。第7圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用3D海灣海底地形模擬網格之示意圖，其對應適用於第6圖之2D海灣海底地形模擬網格。請參照第5、6及7圖所示，舉例而言，數個該模擬網格6對應形成一2D海灣海底地形模擬網格61〔如第6圖所示〕或一3D海灣海底地形模擬網格62〔如第7圖所示〕。

請再參照第1、2、3、4及5圖所示，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：以手動、半自動或自動方式〕利用該計算單元2將一外部海氣場資料〔包含邊界條件〕及一外部海況〔或波浪〕場資料〔包含邊界條件〕以該地形網格化模式20進行轉換〔data gridding〕，以獲得數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況〔或波浪〕資料。

請再參照第3及4圖所示，舉例而言，該外部海氣場及外部海況〔或波浪〕場可選擇包含一外部風場41、一外部氣壓場42、一外部波浪場43、一外部溫度場、其它海氣場或其任意組合，且該外部海氣場資料〔包含邊界條件〕及外部海況〔或波浪〕場資料〔包含邊界條件〕 對應於數個該近海子區域50，如第4圖所示。

第8圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用外部風場之示意圖。請參照第8圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一外部模擬風場及其數據資料，且該外部模擬風場包含數個季節性參數或其它風場參數。

第9圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用外部氣壓場之示意圖。請參照第9圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一外部氣壓場及其數據資料，且該外部氣壓場包含數個高氣壓參數及數個低氣壓參數或其它參數。

第10圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用外部海面溫度場之示意圖。請參照第10圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一外部海面溫度場，且該外部海面溫度場包含數個海面溫度梯度參數或數個海面溫度鋒面參數。

請再參照第1、2、3、4及5圖所示，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：以手動、半自動或自動方式〕利用該計算單元2於數個該模擬網格6對應結合數個該已轉換外部海氣資料及數個該已轉換外部海況〔或波浪〕資料進行該數值模式21〔區域性數值模式〕模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料。

第11圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用越堤模式之示意圖。請參照第11圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一越堤模式，例如：SWASH模式或其它越堤模式。該越堤模式之SWASH模式採用數個物理現象，其包含淺化、折射、繞射、頻散〔dispersion〕、波浪非線性交 互作用、碎波、風力、部分反射、波-流交互作用、波引致流或植生所造成之波浪衰減。

舉例而言，SWASH模式之控制方程式為對於連續方程式及RANS動量方程式垂直方向進行積分運算，其方程式如下：

其中x,y為水平坐標軸；z為垂直坐標軸，自靜水位面向上為正；ζ為自由液體表面，自靜水位面向上為正；d為底床高程，自靜水位面向下起算；h為水深，h=d+ζ；U,V為x,y平面之水平方向水深積分之平均流速；q為動壓，P=g(ζ-z)+q；τ _ij 為水平方向之紊流應力；g為重力加速度；c _f 為無因次之底床摩擦係數。

第12圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用海流模式之示意圖。請參照第12圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一海流模式、一洋流模式〔例如：黑潮或其它近岸洋流〕或一季節性海流模式〔例如：夏季海流模式或冬季海流模式〕。

請再參照第12圖所示，舉例而言，該海流模 式可選自不同深度的海流流場模式，例如：-30m海流流場模式〔如第12圖左側所示〕、-100m海流流場模式〔如第12圖右側所示〕或其它深度海流流場模式。

第13圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用波浪模式之示意圖。請參照第13圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一波浪模式，例如：近岸波浪數值模式、颱風波浪數值模式或其它波浪數值模式。

第14圖揭示本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用潮汐模式之示意圖。請參照第14圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之近海氣象整合預報系統選擇採用一潮汐模式〔或暴潮模式〕，且該潮汐模式包含數個漲潮方向參數、數個退潮方向參數、數個潮差參數或其它相關潮汐參數。

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之該近海氣象整合預報系統及其方法採用經由一網路〔例如：網際網路或其它網路〕連結一電腦系統、一行動通訊裝置系統或其它系統，且該近海氣象整合預報系統配置於一伺服電腦裝置或其它具類似功能之電腦裝置。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1:輸入單元

10:電腦輸入裝置

100:預報系統平台

2:計算單元

20:地形網格化模式

21:數值模式

3:輸出單元

30:資訊輸出裝置

Claims (10)

1. 一種近海氣象整合預報系統，其包含：一輸入單元，其配置於該近海氣象整合預報系統；一計算單元，其配置於該近海氣象整合預報系統，且該計算單元連接於該輸入單元；數個近海子區域，其由該計算單元將一近海大區域以一地域特性進行分割而形成；一地形網格化模式，其連結提供於該計算單元；數個模擬網格，其由該計算單元將數個該近海子區域以該地形網格化模式進行分割而形成；數個已轉換外部海氣資料，其由該計算單元將一外部海氣場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個該已轉換外部海氣資料；數個已轉換外部海況資料，其由該計算單元將一外部海況場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個該已轉換外部海況資料；一數值模式，其連結提供於該計算單元；數個網格化模擬海氣資料，其由該計算單元於數個該模擬網格對應結合數個該已轉換外部海氣資料及數個該已轉換外部海況資料進行以該數值模式模擬計算而獲得；及一輸出單元，其配置於該近海氣象整合預報系統，而該輸出單元連接於該計算單元，且該輸出單元用以輸出數個該網格化模擬海氣資料，且該數值模式包含一越堤模式、一海流模式、一波浪模式、一潮汐模式或其任意組合模式。
2. 依申請專利範圍第1項所述之近海氣象整合預報系統，其中該地形網格化模式包含一海岸地形網格化模式、一海底地形網格化模式或其任意組合模式。
3. 依申請專利範圍第1項所述之近海氣象整合預報系統，其中該地形網格化模式選自一三角形網格化模式、一多邊形網格化模式或其任意組合模式。
4. 依申請專利範圍第1項所述之近海氣象整合預報系統，其中該地形網格化模式連結一全球定位系統、一地理資訊系統、一電子地圖服務系統、一遙測系統或其任意組合。
5. 依申請專利範圍第1項所述之近海氣象整合預報系統，其中該外部海氣場包含一外部風場、一外部氣壓場、一外部海面溫度場或其任意組合。
6. 一種近海氣象整合預報方法，其包含：將一近海大區域以一地域特性進行分割，以形成數個近海子區域；將數個該近海子區域以一地形網格化模式進行分割，以形成數個模擬網格；將一外部海氣場資料及一外部海況場資料以該地形網格化模式進行轉換，以獲得數個已轉換外部海氣資料及數個已轉換外部海況資料；及於數個該模擬網格對應結合數個該已轉換外部海氣資料及數個該已轉換外部海況資料進行一數值模式模擬計算，以獲得數個網格化模擬海氣資料，且該數值模式包含一越堤模式、一海流模式、一波浪模式、一潮汐模式或其任意組合模式。
7. 依申請專利範圍第6項所述之近海氣象整合預報方法，其中該地形網格化模式包含一海岸地形網格化模式、一海底地形網格化模式或其任意組合模式。
8. 依申請專利範圍第6項所述之近海氣象整合預報方法，其中該地形網格化模式選自一三角形網格化模式、一多邊形網格化模式或其任意組合模式。
9. 依申請專利範圍第6項所述之近海氣象整合預報方法，其中該地形網格化模式連結一全球定位系統、一地理資訊系統、一電子地圖服務系統、一遙測系統或其任意組合。
10. 依申請專利範圍第6項所述之近海氣象整合預報方法，其中該外部海氣場包含一外部風場、一外部氣壓場、一外部海面溫度場或其任意組合。

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