申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

申请日：2021-12-06

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114444845B

主分类号：G06F18/23

分类号：G06F18/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.05.24#著录事项变更;2022.05.24#实质审查的生效;2022.05.06#公开

摘要：本发明公开一种基于三维时空连续性的热浪事件追踪方法，方法包括：以原始气象台站逐日地表气温和相对湿度数据为输入，生成热指数HI栅格数据；以所述HI栅格数据为输入，生成热浪状态空间矩阵；以所述热浪状态空间矩阵为输入，进行热浪空间连通性聚类，将同时发生且空间上相邻的热浪事件连接起来，作为同一场热浪空间事件；以步骤S103生成的热浪空间事件为输入，进行时间连通性聚类，将相邻时间上具有关联关系的热浪空间事件连接起来，作为同一场热浪时空事件；以热浪时空事件为基础，评估热浪影响。本发明的有益效果是：识别出的热浪事件及其影响更加科学、合理；并且对热浪事件影响分析提供非常明确的特征时空变化。

主权项：1.一种基于三维时空连续性的热浪事件追踪方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取原始数据：以原始气象台站逐日地表气温和相对湿度数据为输入，生成热指数HI栅格数据；步骤S1中HI栅格数据的计算公式如下：HI＝-8.784695+1.61139411×T-2.338549×RH-0.14611605×T×RH-1.2308094×102×T2-1.6424828×10-2×RH2+2.211732×10-3×T2×RH+7.2546×10-4×T×RH2+3.582×10-6×T2×RH2其中，T为地表空气温度℃；RH为地表相对湿度％；步骤S1中，生成HI栅格数据，采用距平逼近法，具体为：将站点HI时间序列分解为热指数1981-2010气候态儒略日均值和距平值；气候态儒略日均值采用ANUSPLIN薄板样条插值到栅格数据，距平值采用角距离权重插值到栅格数据，二者相加得到最终HI栅格数据；步骤S2中，HI栅格数据为3维时空数据，包括：纬度、经度、时间三个维度；热浪状态空间矩阵为布尔型数组，发生热浪的矩阵单元标记为true，反之标记为false；S2：构造热浪事件并生成热浪状态空间矩阵：以所述HI栅格数据为输入，生成热浪状态空间矩阵；S3：热浪空间连通性聚类：以所述热浪状态空间矩阵为输入，进行热浪空间连通性聚类，将同时发生且空间上相邻的热浪事件连接起来，作为同一场热浪空间事件；步骤S3中采用8向循环递归搜索方法，将将同时发生且空间上相邻的热浪事件连接起来，作为同一场热浪空间事件，具体为：S301：初始化热浪编号矩阵cluserId；其中矩阵cluserId中未发生热浪的网格初始值为a，发生热浪的网格初始值为b；矩阵cluserId的纬度与热浪状态空间矩阵一致，均为经度×纬度×时间；矩阵cluserId还包括已经过热浪事件编号网格，其值即为事件编号ID；S302：按照从上至下，从左至右的顺序，逐一时刻循环遍历热浪状态空间矩阵，搜索空间连续性热浪事件；S303：当热浪状态空间矩阵在i,j处为true时，若对应的cluserId[i,j,t]＝b，即表示该网格发生热浪事件，且未被编号，则令ID＝IDpre+1，并以ID值对cluserId[i,j,t]进行更新，即cluserId[i,j,t]＝ID；同时更新IDpre为ID，即IDpre＝ID；S304：以该网格为中心，按照8向或4向的原则，递归搜索相邻网格空间连续性热浪事件，在热浪状态为true时，以中心网格的ID更新这一相邻网格的cluserId[i,j,t]，直至搜索不到相邻状态为true的网格为止，该网格的递归结束；S305：进入下一网格，重复步骤S302～S304，直至所有网格遍历完成；S306：添加时间信息到热浪编号矩阵clusterId，以区别不同时间的热浪空间事件：clusterId_t＝clusterId+factor×t式中，clusterId_t为加上时间信息的热浪编号；t表示每个时间；factor为10的倍数；S307：删除网格连通数低于阈值c的热浪空间事件；S4：热浪时间连通性聚类：以步骤S3生成的热浪空间事件为输入，进行时间连通性聚类，将相邻时间上具有关联关系的热浪空间事件连接起来，作为同一场热浪时空事件；S5：评估影响：利用热浪多维特征指标，以步骤S4识别的热浪时空事件为基础，评估热浪影响。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质大学(武汉) 一种基于三维时空连续性的热浪事件追踪方法

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