一种台风路径预测方法
一种台风路径预测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种台风路径预测方法，属于台风预测技术领域。
【背景技术】
[0002] 国内目前大部分的气象局对台风的预测方法采用的都是数值预报法，而对于这些 台风路径的预测方法、模型具有一定的局限性，例如，预测时间较长，算法复杂度太高，需要 大型计算机来进行运算，模型需要的参数过于复杂，需要大量的数据来进行推算，得出最终 的结果。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种台风路径预测方法， 采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的方法对台风移动路径进行相似性预测，大大 提高了台风路径预测的工作效率。
[0004] 本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种台风路径预 测方法，基于历史台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行预测，获得初期待预测台 风的预测移动路径，包括如下步骤：
[0005] 步骤001.获得初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，并进入步骤 002；
[0006] 步骤002.针对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，分别预设波 动变化规则，获得相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息的波动变化规 贝1J，并进入步骤003;
[0007] 步骤003.针对历史台风，筛选获得符合相对初期待预测台风所对应预设各个参数 种类的参数信息的波动变化规则的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤004;
[0008] 步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路 径作为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后 进入步骤005;
[0009] 步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，利用空间相 似度模型，分别获得该各个形成位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度，并获得最 高相似度所对应形成位置所在的初级预测移动路径，然后将该初级预测移动路径作为初期 待预测台风的预测移动路径。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤001中，所述预设各个参数种类包括初 期待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测台风的初始移动方向 和初始移动速度。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的形成日 期，预设波动变化范围，构成季节相似判断范围；针对初期待预测台风的形成位置，预设波 动变化范围，构成地理相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动方向，预设波动变化 范围，构成移向相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动速度，预设波动变化范围， 构成移速相似判断范围；
[0012]所述步骤003中，针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断 范围、移向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风形成日期 的前后，分别设定预设天数，构成季节相似判断范围；
[0014] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各 个历史台风。
[0015] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的形成位 置，以该形成位置为圆心半径不大于预设炜距的范围，构成地理相似判断范围；
[0016] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各 个历史台风。
[0017] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤005中，针对初期待预测台风各条初级 预测移动路径上的形成位置，根据所述预设炜距，以及初期待预测台风形成位置，根据如下 空间相似度模型：
[0018]
[0019] 分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风 形成位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径 的条数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成 位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移 动路径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离;D表示预设炜距。
[0020] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的初始移 动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范围，作为移向相似判断范围；
[0021] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动方向位于移向相似判断范围内 的各个历史台风。
[0022]作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风初始移动 速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移速相似判断范围；
[0023]所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围内 的各个历史台风。
[0024]本发明所述一种台风路径预测方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下 技术效果:本发明设计的台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的 方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时 间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预 测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设 计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路 径预测的工作效率。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明设计台风路径预测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合说明书附图针对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0027] 如图1所示，本发明设计的一种台风路径预测方法在实际应用过程当中，基于历史 台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行预测，获得初期待预测台风的预测移动路 径，具体包括如下步骤：
[0028] 步骤001.采用函数file〇通过相关气象网站进行读取，获得初期待预测台风所对 应预设各个参数种类的参数信息，构成数据集data_typhoon，并利用htmlspecialcharsO 函数，将data_typh〇〇n数据集转化为字符型，再利用正则表达式从上述数据集中匹配出具 体的初期待预测台风的参数信息，并进入步骤002;其中，所述预设各个参数种类包括初期 待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测台风的初始移动方向和 初始移动速度等等，具体详见下表1所不：
[0029]
[0030] 表 1
[0031]步骤002.针对初期待预测台风形成日期的前后，分别设定预设天数15天，构成季 节相似判断范围。
[0032]与初期待预测台风形成位置相距过远的历史台风，其地理位置的地形或者洋流、 季风等因素与初期待预测台风必然相差甚大，因此，针对初期待预测台风的形成位置，以该 形成位置为圆心半径不大于预设2.0炜距的范围，构成地理相似判断范围；即与初期待预测 台风的形成位置距离在2.0炜距以内的历史台风满足地理相似判断范围，这里，在计算距离 时，因为地球是一球体，所以两个地点之间的连线为一条弧线，弧线的长度计算公式较为复 杂，多次重复该运算会影响到算法的时间效率，故此，以平面上两点之间的距离cU代替弧长 距离，平而Η的阳窗山咖MW诵?寸乞1股杂捆首接进行求解获得，具体的运算公式如下所示：
[0033]
[0034]其中，? = {1，···，1}，1表示历史台风的个数，di表示第i个历史台风形成位置与初 期待预测台风形成位置之间的距离，D表示预设2.0炜距，（Xl，yi)表示第i个历史台风，（x，y) 表示初期待预测台风的形成位置。
[0035] 针对初期待预测台风的初始移动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范 围，作为移向相似判断范围，这里预设角度的 范围可以预设在22.5个角度。
[0036] 针对初期待预测台风初始移动速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移 速相似判断范围，实际应用中，如下公式所示，历史台风移动速度与初期待预测台风初始移 动速度之间相差值不大于初期待预测台风初始移动速度一半时，即认为该历史台风满足移 速相似判断范围。
[0037]
[0038] 其中，△ Vl表示第i个历史台风移动速度与初期待预测台风初始移动速度之间相 差值，Vl表示第i个历史台风的移动速度，vo表示初期待预测台风的移动速度。
[0039] 基于上述具体的设计，即完成步骤002的操作，然后进入步骤003。
[0040] 步骤003.针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断范围、移 向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤 004〇
[0041 ]其中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各个历史台 风;筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各个历史台风;筛选获得初始移动方向 位于移向相似判断范围内的各个历史台风;筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围 内的各个历史台风。
[0042]步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路 径作为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后 进入步骤005。
[0043]步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，根据所述预 设炜距，以及初期待预测台风形成位置，根据如下空间相似度模型：
[0044]
[0045] 分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风 形成位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径 的条数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成 位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移 动路径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离；由于从各个历史台风中经 过筛选，获得各个待选历史台风，因此，这里KSI，并且部分cU与d k之间以历史台风与待选历 史台风之间的对应关系为依据存在着一一对应关系，即部分cU = dk;然后获得最高相似度所 对应形成位置所在的初级预测移动路径，最后将该初级预测移动路径作为初期待预测台风 的预测移动路径。
[0046] 本发明设计的台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的 方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时 间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预 测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设 计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路 径预测的工作效率。
[0047]上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于 上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨 的前提下做出各种变化。
【主权项】
1. 一种台风路径预测方法，基于历史台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行 预测，获得初期待预测台风的预测移动路径，其特征在于:包括如下步骤： 步骤OOl.获得初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，并进入步骤002; 步骤002.针对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，分别预设波动变 化规则，获得相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息的波动变化规则， 并进入步骤003; 步骤003.针对历史台风，筛选获得符合相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类 的参数信息的波动变化规则的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤004; 步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路径作 为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后进入 步骤005; 步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，利用空间相似度 模型，分别获得该各个形成位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度，并获得最高相 似度所对应形成位置所在的初级预测移动路径，然后将该初级预测移动路径作为初期待预 测台风的预测移动路径。2. 根据权利要求1所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤001中，所述预设 各个参数种类包括初期待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测 台风的初始移动方向和初始移动速度。3. 根据权利要求2所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的形成日期，预设波动变化范围，构成季节相似判断范围;针对初期待预测台风 的形成位置，预设波动变化范围，构成地理相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动 方向，预设波动变化范围，构成移向相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动速度， 预设波动变化范围，构成移速相似判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断范围、 移向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风。4. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风形成日期的前后，分别设定预设天数，构成季节相似判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各个历 史台风。5. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的形成位置，以该形成位置为圆心半径不大于预设炜距的范围，构成地理相似 判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各个历 史台风。6. 根据权利要求5所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤005中，针对初期 待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，根据所述预设炜距，以及初期待预测台 风形成位置，根据如下空间相似度模型：分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风形成 位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径的条 数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成位置 与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移动路 径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离;D表示预设炜距。7. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的初始移动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范围，作为移向相似 判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动方向位于移向相似判断范围内的各 个历史台风。8. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风初始移动速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移速相似判断范围；所 述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围内的各个历史 台风。
【专利摘要】本发明涉及一种台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路径预测的工作效率。
【IPC分类】G06Q10/04
【公开号】CN105488594
【申请号】CN201510896980
【发明人】耿焕同, 周利发, 陈哲, 李俊徽
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月8日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种台风路径预测方法，属于台风预测技术领域。
【背景技术】
[0002] 国内目前大部分的气象局对台风的预测方法采用的都是数值预报法，而对于这些 台风路径的预测方法、模型具有一定的局限性，例如，预测时间较长，算法复杂度太高，需要 大型计算机来进行运算，模型需要的参数过于复杂，需要大量的数据来进行推算，得出最终 的结果。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种台风路径预测方法， 采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的方法对台风移动路径进行相似性预测，大大 提高了台风路径预测的工作效率。
[0004] 本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种台风路径预 测方法，基于历史台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行预测，获得初期待预测台 风的预测移动路径，包括如下步骤：
[0005] 步骤001.获得初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，并进入步骤 002；
[0006] 步骤002.针对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，分别预设波 动变化规则，获得相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息的波动变化规 贝1J，并进入步骤003;
[0007] 步骤003.针对历史台风，筛选获得符合相对初期待预测台风所对应预设各个参数 种类的参数信息的波动变化规则的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤004;
[0008] 步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路 径作为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后 进入步骤005;
[0009] 步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，利用空间相 似度模型，分别获得该各个形成位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度，并获得最 高相似度所对应形成位置所在的初级预测移动路径，然后将该初级预测移动路径作为初期 待预测台风的预测移动路径。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤001中，所述预设各个参数种类包括初 期待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测台风的初始移动方向 和初始移动速度。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的形成日 期，预设波动变化范围，构成季节相似判断范围；针对初期待预测台风的形成位置，预设波 动变化范围，构成地理相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动方向，预设波动变化 范围，构成移向相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动速度，预设波动变化范围， 构成移速相似判断范围；
[0012]所述步骤003中，针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断 范围、移向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风形成日期 的前后，分别设定预设天数，构成季节相似判断范围；
[0014] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各 个历史台风。
[0015] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的形成位 置，以该形成位置为圆心半径不大于预设炜距的范围，构成地理相似判断范围；
[0016] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各 个历史台风。
[0017] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤005中，针对初期待预测台风各条初级 预测移动路径上的形成位置，根据所述预设炜距，以及初期待预测台风形成位置，根据如下 空间相似度模型：
[0018]
[0019] 分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风 形成位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径 的条数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成 位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移 动路径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离;D表示预设炜距。
[0020] 作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风的初始移 动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范围，作为移向相似判断范围；
[0021] 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动方向位于移向相似判断范围内 的各个历史台风。
[0022]作为本发明的一种优选技术方案:所述步骤002中，针对初期待预测台风初始移动 速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移速相似判断范围；
[0023]所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围内 的各个历史台风。
[0024]本发明所述一种台风路径预测方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下 技术效果:本发明设计的台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的 方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时 间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预 测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设 计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路 径预测的工作效率。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明设计台风路径预测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合说明书附图针对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0027] 如图1所示，本发明设计的一种台风路径预测方法在实际应用过程当中，基于历史 台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行预测，获得初期待预测台风的预测移动路 径，具体包括如下步骤：
[0028] 步骤001.采用函数file〇通过相关气象网站进行读取，获得初期待预测台风所对 应预设各个参数种类的参数信息，构成数据集data_typhoon，并利用htmlspecialcharsO 函数，将data_typh〇〇n数据集转化为字符型，再利用正则表达式从上述数据集中匹配出具 体的初期待预测台风的参数信息，并进入步骤002;其中，所述预设各个参数种类包括初期 待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测台风的初始移动方向和 初始移动速度等等，具体详见下表1所不：
[0029]
[0030] 表 1
[0031]步骤002.针对初期待预测台风形成日期的前后，分别设定预设天数15天，构成季 节相似判断范围。
[0032]与初期待预测台风形成位置相距过远的历史台风，其地理位置的地形或者洋流、 季风等因素与初期待预测台风必然相差甚大，因此，针对初期待预测台风的形成位置，以该 形成位置为圆心半径不大于预设2.0炜距的范围，构成地理相似判断范围；即与初期待预测 台风的形成位置距离在2.0炜距以内的历史台风满足地理相似判断范围，这里，在计算距离 时，因为地球是一球体，所以两个地点之间的连线为一条弧线，弧线的长度计算公式较为复 杂，多次重复该运算会影响到算法的时间效率，故此，以平面上两点之间的距离cU代替弧长 距离，平而Η的阳窗山咖MW诵?寸乞1股杂捆首接进行求解获得，具体的运算公式如下所示：
[0033]
[0034]其中，? = {1，···，1}，1表示历史台风的个数，di表示第i个历史台风形成位置与初 期待预测台风形成位置之间的距离，D表示预设2.0炜距，（Xl，yi)表示第i个历史台风，（x，y) 表示初期待预测台风的形成位置。
[0035] 针对初期待预测台风的初始移动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范 围，作为移向相似判断范围，这里预设角度的 范围可以预设在22.5个角度。
[0036] 针对初期待预测台风初始移动速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移 速相似判断范围，实际应用中，如下公式所示，历史台风移动速度与初期待预测台风初始移 动速度之间相差值不大于初期待预测台风初始移动速度一半时，即认为该历史台风满足移 速相似判断范围。
[0037]
[0038] 其中，△ Vl表示第i个历史台风移动速度与初期待预测台风初始移动速度之间相 差值，Vl表示第i个历史台风的移动速度，vo表示初期待预测台风的移动速度。
[0039] 基于上述具体的设计，即完成步骤002的操作，然后进入步骤003。
[0040] 步骤003.针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断范围、移 向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤 004〇
[0041 ]其中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各个历史台 风;筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各个历史台风;筛选获得初始移动方向 位于移向相似判断范围内的各个历史台风;筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围 内的各个历史台风。
[0042]步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路 径作为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后 进入步骤005。
[0043]步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，根据所述预 设炜距，以及初期待预测台风形成位置，根据如下空间相似度模型：
[0044]
[0045] 分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风 形成位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径 的条数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成 位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移 动路径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离；由于从各个历史台风中经 过筛选，获得各个待选历史台风，因此，这里KSI，并且部分cU与d k之间以历史台风与待选历 史台风之间的对应关系为依据存在着一一对应关系，即部分cU = dk;然后获得最高相似度所 对应形成位置所在的初级预测移动路径，最后将该初级预测移动路径作为初期待预测台风 的预测移动路径。
[0046] 本发明设计的台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的 方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时 间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预 测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设 计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路 径预测的工作效率。
[0047]上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于 上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨 的前提下做出各种变化。
【主权项】
1. 一种台风路径预测方法，基于历史台风数据，针对初期待预测台风的移动路径进行 预测，获得初期待预测台风的预测移动路径，其特征在于:包括如下步骤： 步骤OOl.获得初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，并进入步骤002; 步骤002.针对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息，分别预设波动变 化规则，获得相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类的参数信息的波动变化规则， 并进入步骤003; 步骤003.针对历史台风，筛选获得符合相对初期待预测台风所对应预设各个参数种类 的参数信息的波动变化规则的各个历史台风，作为待选历史台风，并进入步骤004; 步骤004.获得各个待选历史台风的移动路径，并将该各个待选历史台风的移动路径作 为初期待预测台风的各条初级预测移动路径，实现针对初期待预测台风的预测，然后进入 步骤005; 步骤005.针对初期待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，利用空间相似度 模型，分别获得该各个形成位置与初期待预测台风形成位置之间的相似度，并获得最高相 似度所对应形成位置所在的初级预测移动路径，然后将该初级预测移动路径作为初期待预 测台风的预测移动路径。2. 根据权利要求1所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤001中，所述预设 各个参数种类包括初期待预测台风的形成日期、初期待预测台风的形成位置、初期待预测 台风的初始移动方向和初始移动速度。3. 根据权利要求2所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的形成日期，预设波动变化范围，构成季节相似判断范围;针对初期待预测台风 的形成位置，预设波动变化范围，构成地理相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动 方向，预设波动变化范围，构成移向相似判断范围；针对初期待预测台风的初始移动速度， 预设波动变化范围，构成移速相似判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选同时符合季节相似判断范围、地理相似判断范围、 移向相似判断范围和移速相似判断范围的各个历史台风，作为待选历史台风。4. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风形成日期的前后，分别设定预设天数，构成季节相似判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成日期位于季节相似判断范围内的各个历 史台风。5. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的形成位置，以该形成位置为圆心半径不大于预设炜距的范围，构成地理相似 判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得形成位置位于地理相似判断范围内的各个历 史台风。6. 根据权利要求5所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤005中，针对初期 待预测台风各条初级预测移动路径上的形成位置，根据所述预设炜距，以及初期待预测台 风形成位置，根据如下空间相似度模型：分别获得初期待预测台风各条初级预测移动路径上形成位置与初期待预测台风形成 位置之间的相似度SSIk，其中，1^={1，一，1(}，1(为初期待预测台风的初级预测移动路径的条 数，即待选历史台风的个数;SSI k表示初期待预测台风第k条初级预测移动路径上形成位置 与初期待预测台风形成位置之间的相似度;dk表示初期待预测台风第k条初级预测移动路 径上的形成位置，与初期待预测台风形成位置之间的距离;D表示预设炜距。7. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风的初始移动方向，设定与该初始移动方向偏差预设角度的范围，作为移向相似 判断范围； 所述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动方向位于移向相似判断范围内的各 个历史台风。8. 根据权利要求3所述一种台风路径预测方法，其特征在于:所述步骤002中，针对初期 待预测台风初始移动速度，设定预设速度大小的上下波动范围，构成移速相似判断范围；所 述步骤003中，针对历史台风，筛选获得初始移动速度位于移速相似判断范围内的各个历史 台风。
【专利摘要】本发明涉及一种台风路径预测方法，采用基于范例推理的技术，并结合客观预报的方法对台风移动路径进行相似性预测，首先在预测上大大缩短了传统数值预报所需要的时间，同时对于传统预测法，需要大型计算机进行辅助运行而言，一方面，本发明所设计的预测方法在运行的复杂度上，只需要一台配置较高的小型服务器即可；另一方面，本发明所设计的预测方法，对于所需要的参数也较少，不需要大量的参数进行输入，大大提高了台风路径预测的工作效率。
【IPC分类】G06Q10/04
【公开号】CN105488594
【申请号】CN201510896980
【发明人】耿焕同, 周利发, 陈哲, 李俊徽
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月8日
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