基于Micaps平台的台风预报产品的设计

论文摘要

台风给广大的地区带来了充足的雨水,成为与人类生活和生产关系密切的降雨系统。但是台风也总带来各种破坏,它具有突发性强、破坏力大的特点,是世界上最严重的自然灾害之一。台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。在台风登陆之前,根据气象部门对台风发生过程及发展趋势的分析,预测防御范围,进行必要的应急疏散与救援调度,可以有效地减少人员伤亡和财产损失。台风的预报方式主要包括客观预报和数值预报两类。数值预报就是使用大量的气象学数值计算来预测台风的运动路径和运动趋势；客观预报预测以历史台风数据为基础,应用概率学、相似度、气候学持续性预报与回归分析等方法进行台风预测。台风客观预报预测是在原有数据的基础上预测将来的数据。台风是由于气压差的作用而形成和行走的,在影响台风行走路径和风速的因素有很多,例如陆地的影响和海平面的湿度、温度等因素的影响。本文建立了一种利用历史台风数据进行台风路径预测的模型。该模型应用关键点相似度法,利用地理信息系统（GIS）的空间分析功能,建立以当前观测点的台风中心位置的缓冲区,从历史数据库中查找相似路径的台风,确定每条路径相似度,在计算所得出的相似度确定相似权重,进行快速预测未来24-48小时的台风路径；然后使用每6小时的预测数据对预测结果进行修正。实例研究表明,24小时预报误差小于140km,48小时预报误差小于240km。本文开发了基于Micaps（气象信息综合分析处理系统）平台上进行将利用历史数据进行台风路径预报的数值产品,如台风传真图绘制与发布,台风袭击概率算法与概率等值区域的绘制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.1.1 影响我国的热带气旋分析
• 1.2 MICAPS平台背景与框架介绍
• 1.2.1 Micaps平台背景
• 1.2.2 台风路径预测相关技术
• 1.3 本文研究内容与论文结构
• 1.3.1 本文的研究内容
• 1.3.2 论文结构安排
• 第2章 基于MICAPAS台风预报数字平台需求建模
• 2.1 台风预报的背景
• 2.2 台风特征分析
• 2.2.1 台风路径特点分析
• 2.2.2 台风空间分布特征
• 2.2.3 降雨空间分布的特征
• 2.3 基于MICAPS平台的台风预报数字平台的总体需求分析
• 2.4 基于MICAPS平台的台风预报数字平台总体解决方案设计
• 2.4.1 Micaps平台简介
• 2.4.2 基于Micaps平台的台风预报数字平台的特点
• 2.5 基于MICAPS平台的台风预报的功能需求
• 2.5.1 用例建模
• 2.5.2 活动建模
• 2.6 系统设计目标
• 2.7 系统设计原则
• 第3章 基于MICAPS的台风预报数字平台的总体设计
• 3.1 MICAPS平台系统结构
• 3.1.1 Micaps平台客户端功能结构图
• 3.1.2 Micaps平台功能模块
• 3.2 基于MICAPS的台风预报数字平台功能模块图
• 3.2.1 台风地图查询分析模块
• 3.2.2 台风观测数据处理模块
• 3.2.3 台风传真图发布模块
• 3.2.4 台风袭击概率处理模块
• 3.4 本章小节
• 第4章 基于GIS缓冲区的台风路径预测研究
• 4.1 GIS缓冲区的工作原理
• 4.2 常用的缓冲区生成算法以及改进
• 4.3 利用GIS空间分析能力建立台风路径缓冲区
• 4.4 本章小节
• 第5章 台风路径预报仿真实验
• 5.1 建立基于MICAPS台风模块
• 5.2 利用预报误差与实际误差对预测结果进行修正
• 5.5 本章小节
• 第6章 台风传真图与袭击概率研究与实现
• 6.1 台风预报传真图简介
• 6.1.1 台风预报传真图的基本设计步骤和功能
• 6.2 基于等值线的插值台风袭击概率区域预测
• 6.2.1 袭击概率算法描述以及实施步骤
• 6.3 本章小节
• 结论
• 论文总结
• 进一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及主研项目