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多算法结合的台风风场修正方法、装置及可读存储介质


技术摘要:
本发明公开了一种多算法结合的台风风场修正方法、装置及可读存储介质。本发明的台风风场修正方法包括如下步骤:选取影响因子,并根据所选取的影响因子进行系统误差修正;在系统误差修正的基础上,利用预设算法进行随机误差修正以完成台风风场预测。本发明根据选取的影  全部
背景技术:
目前国内外台风风场预报结果主要是由数值预报模式得到,数值模式预报结果的 好坏主要受到两个关键因素的制约:一个是预报模式对大气物理过程的反映程度,即数值 预报模式本身的准确程度;第二是用作模式积分的初始条件的好坏,即预报的初始同化资 料场。由于资料误差和模式误差在现阶段是不可避免的,这就导致数值预报的结果在现阶 段,乃至以后很长的时间里还不可能做到尽善尽美。 所以如何对数值预报的台风风场产品进行更好地释用,即对预报结果进行订正工 作,减小预报误差的影响就成为了一项非常重要的工作。 常用的台风风场统计订正方法有两类:一类是传统的线性统计方法,包括比如模 式输出统计方法、卡尔曼滤波方法、自适应偏最小二乘回归(Glahn  et  al.1972;肖擎曜等, 2017)等。这些方法的缺点是需要大量的训练样本,而且对短期变化的天气过程订正效果不 佳或存在卡尔曼滤波滞后现象(Malmberg  A  et  al.2005)等。 另一类是非线性统计方法,主要是人工神经网络方法。国内神经网络方法的研究 与国际上相比起步较晚,目前在气象领域方面的应用主要是利用发展相对成熟的BP神经网 络方法(BP  Neural  Network  Algorithm),在订正方面主要用于气温、降水等方面。 上述两类统计订正方法在模式台风风场预报产品的订正方面应用均比较少,现有 的一些研究也都仅使用其中一种订正方法,最终的订正效果还存在很大提升空间。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供多算法结合的台风风场修正方法、装置及可读 存储介质,以提高台风风场预报的准确率。 第一方面,本发明提供一种多算法结合的台风风场修正方法,所述方法包括如下 步骤: 选取影响因子,并根据所选取的影响因子进行系统误差修正; 在系统误差修正的基础上,利用预设算法进行随机误差修正以完成台风风场预 测。 可选的,所选取的影响因子包括:站点信息、模式预报信息、预报时刻以及次网格 地形标准差。 可选的,所述次网格地形标准差计算公式如下: 3 CN 111598301 A 说 明 书 2/5 页 其中,ter_std表示次网格地形标准差,N表示模式水平分辨率网格内次网格数目, μ为所选取网格内的地形海拔高度均值,xi表示网格内更加精细的地形高度。 可选的,根据所选取的影响因子进行系统误差修正之前,所述方法还包括:根据台 风强度对台风进行分级; 根据所选取的影响因子进行系统误差修正,包括:收集预设时间段内不同分级台 风的实测数据,并根据所述实测数据计算对应的模式数据;基于所述模式数据和所选取的 影响因子,通过逐步回归方法训练获得系统误差的修正关系以对系统误差进行修正。 可选的,利用预设算法进行随机误差修正以完成台风风场预测,包括: 利用BP神经网络进行随机误差修正以完成台风风场预测。 可选的,利用BP神经网络进行随机误差修正之前,所述方法还包括: 通过遗传算法对BP神经网络进行优化。 第二方面,本发明提供一种多算法结合的台风风场修正装置,所述装置包括: 数据采集模块,用于选取影响因子; 修正模块,用于根据所选取的影响因子进行系统误差修正; 数据处理模块,用于在系统误差修正的基础上,利用预设算法进行随机误差修正 以完成台风风场预测。 第三方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存 储有信息传递的实现程序,所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。 本发明具有的有益效果在于:本发明根据选取的影响因子进行系统误差修正,在 系统误差修正的基础上,利用预设算法进行随机误差修正,能够实现更加准确的台风风场 预报,提高台风风场预报的准确率。 附图说明 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行 说明: 图1为本发明方法的流程图; 图2为本发明方法网格结构示意图; 图3为本发明方法风速误差影响因子示意图; 图4为本发明方法修正流程示意图。
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