一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法，其特征在于具體步驟包括：一、收集基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高及海平面氣壓數(shù)據(jù)；二、建立海平面氣壓矩陣及有效波高矩陣；三、計(jì)算SLP的距平值及其標(biāo)準(zhǔn)偏差；四、對SLP距平值做主成分分析；五、對海平面氣壓和海浪有效波高數(shù)據(jù)進(jìn)行Box-Cox變換；六、計(jì)算得到海浪有效波高的預(yù)測因子；七、將預(yù)測因子帶入預(yù)測模型，用F統(tǒng)計(jì)量選擇最優(yōu)預(yù)測因子進(jìn)行預(yù)測；八、計(jì)算海浪有效波高短期趨勢；九、還原海浪有效波高值，保存為格點(diǎn)模式文件；十、繪制出海浪有效波高短期趨勢圖。本發(fā)明可預(yù)報(bào)多時(shí)次的海浪有效波高的短期趨勢，且預(yù)報(bào)有效波高短期趨勢的準(zhǔn)確率高。
【專利說明】一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海浪參數(shù)預(yù)報(bào)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海浪對人們的生產(chǎn)生活有著不可忽視的影響，如海上航行、沿海港口建設(shè)、航道工程、漁業(yè)生產(chǎn)等都與海浪有密切關(guān)系。另外，海上石油平臺的安全也與海浪息息相關(guān)。海浪有效波高就是反映海浪特征的一個(gè)重要參數(shù)，因此分析預(yù)測海浪有效波高的趨勢具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的觀測手段如浮標(biāo)等，雖然能夠精確的獲得海浪波高的變化信息，但它們只能獲得海浪在固定點(diǎn)的變化，而且覆蓋面也非常有限，目前很難在中國海域得到超過20年的連續(xù)的海面波浪的浮標(biāo)觀測數(shù)據(jù)。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的成熟，衛(wèi)星數(shù)據(jù)逐漸被應(yīng)用，有關(guān)海浪波高的衛(wèi)星數(shù)據(jù)雖有較廣覆蓋范圍，但最多也只是近20年的資料，這就嚴(yán)重制約了對海浪有效波高短期趨勢研究的可靠性。如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足已成為當(dāng)今海浪參數(shù)預(yù)報(bào)【技術(shù)領(lǐng)域】中亟待解決的重點(diǎn)難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法，本發(fā)明利用全球先進(jìn)穩(wěn)定的再分析數(shù)據(jù)源，采用B0x-C0x變換對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，再依據(jù)修正后的海平面氣壓、海浪有效波高等氣象數(shù)據(jù)，采用主成分分析方法和短期波高趨勢公式，計(jì)算和預(yù)測各時(shí)次的海浪有效波高的短期趨勢，具有很強(qiáng)的可操作性。
[0004]根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法，其特征在于包括如下具體步驟：
[0005]步驟一,收集基于格點(diǎn)模式的歐洲中尺度天氣預(yù)測中心的ERA-Interim再分析數(shù)據(jù)集的20~30年時(shí)間段的各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，其中各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)是指包括4~8小時(shí)一次的海平面氣壓SLP和海浪有效波高Hs ；
[0006]步驟二，獲取所收集的各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)所標(biāo)格點(diǎn)的坐標(biāo)，以該坐標(biāo)為依據(jù)，提取與所述各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)所標(biāo)格點(diǎn)的坐標(biāo)相對應(yīng)的海平面氣壓矩陣S，如（I)式所示，海浪有效波高矩陣H，如（2)式所示，其中包括m個(gè)空間點(diǎn)，每個(gè)空間點(diǎn)含有η次觀測數(shù)據(jù)：
【權(quán)利要求】
1.一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法，其特征在于包括以下具體步驟: 步驟一，收集基于格點(diǎn)模式的歐洲中尺度天氣預(yù)測中心的ERA-1nterim再分析數(shù)據(jù)集的20~30年時(shí)間段的各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，其中各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)是指包括4~8小時(shí)一次的海平面氣壓SLP和海浪有效波高Hs ； 步驟二，獲取所收集的各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)所標(biāo)格點(diǎn)的坐標(biāo)，以該坐標(biāo)為依據(jù)，提取與所述各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)所標(biāo)格點(diǎn)的坐標(biāo)相對應(yīng)的海平面氣壓矩陣S，如(I)式所示，海浪有效波高矩陣H，如(2)式所示，其中包括m個(gè)空間點(diǎn)，每個(gè)空間點(diǎn)含有η次觀測數(shù)據(jù):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再分析數(shù)據(jù)的海浪有效波高的短期趨勢預(yù)測方法，其特征在于步驟一所述各時(shí)次氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)是指包括6小時(shí)一次的海平面氣壓SLP和海浪有效波聞Hs。
【文檔編號】G06F19/00GK104036123SQ201410235923
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】吳玲莉, 張瑋, 吳騰, 焦楚杰 申請人:河海大學(xué)