一种气象灾害评估方法、装置和系统转让专利
申请号 : CN202011112096.2
文献号 : CN112232674B
文献日 : 2021-12-07
发明人 : 赵培涛 , 徐鸣一 , 施丽娟 , 郭建侠 , 李雁 , 张乐坚 , 文浩 , 庞文静 , 高杰 , 王佳 , 刘圆
申请人 : 中国气象局气象探测中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种气象灾害评估方法,其特征在于,所述方法包括:获取强对流气象实况数据,所述强对流气象实况数据包括以下至少一种强对流天气数据:暴雨、雷电、冰雹、台风;
基于强对流气象实况数据生成气象灾害评估数据包;所述强对流气象实况数据为任意多种对流天气的组合,且数据包中所包含的数据基于当地气象条件确定;
通过交叉验证,对气象灾害评估数据包中设定时长的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;
对外推结果及实际发生的位置进行检验,对气象灾害评估数据包中雷暴外推数据与真实发生的定位数据做对比,基于对比结果得到雷暴外推结果的命中率与虚警率;在计算命中率与虚警率时,提取若干次质心雷暴外推数据结果,按0.1度为格距使雷暴外推结果网格化,对比对应时次的设定时长定位数据与雷暴外推网格的匹配情况,计算出每个雷暴外推结果数据的命中率与虚警率;
基于相关关系数据判断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号;
将所述气象灾害评估数据包导入灾情直报系统,以便所述灾情直报系统能够自动收集台风、冰雹、中气旋、雾霾、降雪、洪涝天气的相关气象灾害数据;
按照观测产品体系进行分类,描述每一次天气过程的影响,并列出每类产品的个例数据量信息。
2.根据权利要求1所述的气象灾害评估方法,其特征在于,所述方法还包括:基于当前气象实况数据生成评估阈值;
根据所述评估阈值评估冰雹指数在不同阈值区间的命中率、漏报率和虚警率。
3.一种气象灾害评估装置,其特征在于,所述装置包括:产品检验模块,所述产品检验模块用于获取强对流气象实况数据,并基于强对流气象实况数据生成气象灾害评估数据包,所述强对流气象实况数据包括以下至少一种强对流天气数据:暴雨、雷电、冰雹、台风;
强对流气象实况数据评估模块,所述强对流气象实况数据评估模块用于通过交叉验证,对气象灾害评估数据包中设定时长的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;并基于相关关系数据判断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号;
强对流气象实况数据评估模块所述强对流气象实况数据评估模块包括雷暴模块,所述雷暴模块包括雷暴聚类评估模块,所述雷暴聚类评估模块用于通过交叉验证,应用设定时长的雷电聚类产品和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系,判断雷电实时聚类产品的准确性;
强对流气象实况数据评估模块包括台风模块、冰雹模块、中气旋模块、雾霾模块、降雪模块和洪涝模块,将所述气象灾害评估数据包导入灾情直报系统,以便所述灾情直报系统能够自动收集台风、冰雹、中气旋、雾霾、降雪、洪涝天气的相关气象灾害数据;按照观测产品体系进行分类,描述每一次天气过程的影响,并列出每类产品的个例数据量信息;
所述雷暴聚类评估模块还用于:当雷暴聚类中心无雷达基本反射率因子结果,判定为匹配失败,统计总体匹配成功率并画出雷暴聚类中心与雷达基本反射率因子匹配的统计结果;
且,雷暴外推评估模块具体用于:
在计算命中率与虚警率时,提取若干次质心雷暴外推数据结果,按0.1度为格距使雷暴外推结果网格化,对比对应时次的设定时长定位数据与雷暴外推网格的匹配情况,计算出每个雷暴外推结果数据的命中率与虚警率;
所述强对流气象实况数据评估模块还包括冰雹模块,所述冰雹模块用于利用不同的阈值评估冰雹指数在不同阈值区间的命中率、漏报率和虚警率。
4.根据权利要求3所述的气象灾害评估装置,其特征在于,所述雷暴模块还包括雷暴外推评估模块,所述雷暴外推评估模块用对外推结果及实际发生的位置进行检验,使用雷暴外推数据与真实发生的定位数据做对比,计算雷暴外推结果的命中率与虚警率。
5.一种气象灾害评估系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集装置、处理器和存储器;
所述数据采集装置用于采集数据;所述存储器用于存储一个或多个程序指令;所述处理器,用于执行一个或多个程序指令,用以执行如权利要求1或2所述的方法。
说明书 :
一种气象灾害评估方法、装置和系统
技术领域
背景技术
有很大的提升空间。
发明内容
技术问题。
据;
行分类,描述每一次天气过程的影响,并列出每类产品的个例数据量信息。
进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;并基于相关关
系数据判断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号。
产品和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类
中心的相关关系,判断雷电实时聚类产品的准确性。
计算雷暴外推结果的命中率与虚警率。
子匹配的统计结果;
算出每个雷暴外推结果数据的命中率与虚警率。
验证,对气象灾害评估数据包中设定时长的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据
进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;基于相关关系
数据判断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号。强对流
气象实况数据评估模块这样,通过对强对流气象数据的实时采集,实现对雷暴、冰雹、降雪、
洪涝等气象灾害的分析和评估,并对评估中存在的问题进行实时修正,以便及时改进相关
产品算法,从而提高了气象灾害评估的准确性。从而解决了现有技术中气象灾害监测准确
性较低的技术问题。
附图说明
仅是示例性的,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
提供的附图引伸获得其它的实施附图。
实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功
效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
具体实施方式
部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做
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。
实时修正,以便及时改进相关数据,从而提高了气象灾害评估的准确性。
多种对流天气的组合形成数据包,用于后续评估。应当理解的是,数据包中所包含的数据应
该是基于当地气象条件确定的,需要具有针对性;例如在沿海地区,数据包可包含暴雨、台
风等对流天气;在山区,数据包可包含容易引发泥石流的暴雨、雷电等对流天气。
系数据;或者,对外推结果及实际发生的位置进行检验,对气象灾害评估数据包中雷暴外推
数据与真实发生的定位数据做对比,基于对比结果得到雷暴外推结果的命中率与虚警率。
法。
气象灾害评估数据包中设定时长的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹
配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;基于相关关系数据判
断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号。这样,通过对强
对流气象数据的实时采集,实现对雷暴、冰雹、降雪、洪涝等气象灾害的分析和评估,并对评
估中存在的问题进行实时修正,以便及时改进相关产品算法,从而提高了气象灾害评估的
准确性,进而解决了现有技术中气象灾害监测准确性较低的技术问题。
块用于获取强对流气象实况数据,并基于强对流气象实况数据生成气象灾害评估数据包;
所述强对流气象实况数据评估模块用于通过交叉验证,对气象灾害评估数据包中设定时长
的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波
与雷电聚类中心的相关关系数据;并基于相关关系数据判断雷电实时聚类数据的准确性,
并在判定准确性低于阈值时发出报警信号。
估模块1211用于通过交叉验证,应用设定时长的雷电聚类产品和雷达基本反射率因子拼图
数据进行匹配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系,判断雷电实时
聚类产品的准确性;所述雷暴外推评估模块1212用于通过类似TS评分方法对外推结果及实
际发生的位置进行检验,使用雷暴外推数据与真实发生的定位数据做对比,计算雷暴外推
结果的命中率与虚警率;所述冰雹模块用于利用不同的阈值评估冰雹在不同阈值区间的命
中率、漏报率和虚警率。
中气旋模块23、雾霾模块24、降雪模块25和洪涝模块26等。并且,为了实现及时预警,该系统
还可以接入灾情直报系统,也就是说将将所述气象灾害评估数据包导入灾情直报系统,使
得数据包中收集的台风、冰雹、中气旋、雾霾、降雪、洪涝天气相关产品数据同步导入灾情直
报系统,并且按照观测产品体系进行分类,描述每一次天气过程的影响,列出每类产品的个
例数据量信息。
类中心与雷达基本反射率因子匹配的统计结果。所述雷暴外推评估模块1212具体用于:在
计算命中率与虚警率时,提取若干次质心雷暴外推数据结果,按0.1度为格距使雷暴外推结
果网格化,对比对应时次的设定时长定位数据与雷暴外推网格的匹配情况,计算出每个雷
暴外推结果数据的命中率与虚警率。
区,并且操作区中显示对应的图例,通过时间选择功能可以同步切换地图上相关产品评估
结果对应的时间,页面提供评估指标阈值选择、不同产品评估对比分析等功能。
断雷电实时聚类产品的准确性,如果雷暴聚类中心无雷达基本反射率因子结果,视为匹配
失败,统计总体匹配成功率并画出雷暴聚类中心与雷达基本反射率因子匹配的统计结果。
整时间展示不同时间范围该省份的匹配成功率信息。
间展示不同时间范围该省份的匹配量信息。
中率与虚警率。
每个雷暴外推结果数据的命中率与虚警率。
雹评估采用的指数阈值为15,评估冰雹指数不同阈值区间的命中率,漏报率和虚警率。
气象灾害评估数据包中设定时长的雷电聚类数据和雷达基本反射率因子拼图数据进行匹
配分析,以设定间隔分析雷达回波与雷电聚类中心的相关关系数据;基于相关关系数据判
断雷电实时聚类数据的准确性,并在判定准确性低于阈值时发出报警信号。这样,通过对强
对流气象数据的实时采集,实现对雷暴、冰雹、降雪、洪涝等气象灾害的分析和评估,并对评
估中存在的问题进行实时修正,以便及时改进相关产品算法,从而提高了气象灾害评估的
准确性,进而解决了现有技术中气象灾害监测准确性较低的技术问题。
存储一个或多个程序指令;所述处理器,用于执行一个或多个程序指令,用以执行上述方
法。
处参见方法实施例的部分说明即可。
期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或
将一个步骤分解为多个步骤执行。
顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按
照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的
环境,甚至为分布式数据处理环境)。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、产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、产品或者设备所固
有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设
备中还存在另外的相同或等同要素。
别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实
现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装
置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时
可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一
些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连
接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形
式。
逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种
硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或
者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件
部件内的结构。
件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,
由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可
以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
上或者说对现有技术做出贡献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
可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施
例的某些部分所述的方法。
多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或
便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设
备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
护范围,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本
申请的保护范围之内。