一种台风实时监测预警系统的制作方法

本发明属于灾害监测，具体涉及一种台风实时监测预警系统。

背景技术：

1、台风是自然界强烈气象灾害之一，其强烈的风力和巨大的降雨量会导致严重的人员伤亡及财产损失。因此，对台风的实时监测及预测能够有效的帮助人们及时的采取适当的防护措施，从而减少人员伤亡及财产损失。

2、常见的监测台风的方法包括无线电探测仪、使用飞机携带相关仪器、气象雷达等等，无线电探测仪是一种搭载在探孔气球上直接测量大气压力、温度和相对湿度等参数的仪器，它能从低空逐层扫描高空，获得各层的数据。然而探空气球通常是一次性的，并且观测频率低。通过飞机获取台风相关数据的方式与探空气球类似，以飞机携带各种必要仪器，在台风可能发生的地区上空侦察有无台风发生，当观测到台风以后，也可以在台风覆盖范围内朝着不同方向、在不同高度穿越，实地探测台风内各种现象。由于获取数据的时空分辨率有限，并且探空气球通常是一次性的，而使用飞机来观测代价高昂，因此探空气球与飞机两种方法已经难以满足现在对台风监测的需求。气象雷达是一种主动式微波大气遥感设备，通过目标对雷达波的反射来进行测量，具有很高的灵敏度，我国已经建成了一定规模的气象雷达并组网，但是，对于现在的需求而言，也存在着一定不足，例如，单个气象雷达监测台风的覆盖范围有限，而且采集的数据不能实时获取，同时存在着多部雷达运行不同步的情况。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术的不足，提出一种台风实时监测预警系统，通过采集到的不同类型数据，通过在预测模型中建立输入层与输出层构建直接连接，即增加每个时刻输入与最后输出的直接连接能够增强历史数据对输出的影响还可以保留完整的历史信息，提高预测准确度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种台风实时监测预警系统，包括：采集系统、监测系统以及预警系统；

3、所述采集系统用于采集台风实时数据，并对所述实时数据进行预处理，得到处理数据；

4、所述监测系统与所述采集系统连接，用于对所述处理数据进行分析，得到分析结果；

5、所述预警系统与所述监测系统连接，用于基于所述分析结果进行台风风险预警。

6、进一步优选地，所述采集系统包括：采集模块、预处理模块以及构图模块；

7、所述采集模块用于采集所述实时数据以及地图数据；

8、所述预处理模块与所述采集模块连接，用于对所述实时数据进行预处理，得到所述处理数据；

9、所述构图模块与所述采集模块连接，用于基于所述地图数据构建3d预测地图；所述3d预测地图显示所述分析结果。

10、进一步优选地，所述构图模块包括：构建单元以及展示单元；

11、所述构建单元用于基于所述地图数据构建所述3d预测地图；并将所述实时数据以及所述分析结果显示于所述3d预测地图中；

12、所述展示单元用于根据对所述3d预测地图的操作，使所述实时数据以及所述分析结果跟随所述操作进行显示，完成展示功能。

13、进一步优选地，所述监测系统包括：历史数据库以及分析模块；

14、所述历史数据库用于存储历史台风数据；

15、所述分析模块与所述历史数据库连接，用于对所述处理数据进行分析，得到所述分析结果。

16、进一步优选地，所述分析模块包括：路径预测单元、风速预测单元、降雨预测单元以及综合单元；

17、所述路径预测单元用于基于所述处理数据预测台风路径，得到预测路径；

18、所述风速预测单元用于基于所述处理数据，计算所述预测路径上不同位置的风速；

19、所述降雨预测单元用于基于所述处理数据，计算所述预测路径上不同位置的降雨量；

20、所述综合单元与所述路径预测单元、所述风速预测单元以及所述降雨预测单元连接，用于基于所述预测路径、所述风速以及所述降雨量，得到所述分析结果；所述分析结果为台风风险强度。

21、进一步优选地，所述路径预测单元得到所述预测路径的过程包括：

22、基于所述历史台风数据以及所述处理数据构建预测模型；

23、基于所述预测模型得到所述预测路径。

24、进一步优选地，所述预测模型包括三层神经网络：输入层、隐藏层和输出层；

25、所述输入层与所述输出层构建有直接连接；

26、所述预测模型的内部信息传播过程包括：

27、yt+1＝vst+1+z+b，

28、式中，yt+1表示输出层输出；v表示隐藏层到输出层的连接权重；st+1表示隐藏层输出；b为偏置项；

29、其中，z＝β1·xt-1+β2·xt+β3·xt+1+β4·x2t-1+β5·x2t+β6·x2t+1，

30、式中，β1、β2、β3、β4、β5、β6分别表示t-1、t和t+1时刻输入层输入到输出层输出的连接权重；xt-1、xt、xt+1分别为t-1、t和t+1时刻输入层输入。

31、进一步优选地，所述风速的计算方法包括：

32、采集卫星微波数据，并对所述卫星微波数据进行处理，得到计算数据；

33、基于所述计算数据构建风速预测模型，并基于所述风速预测模型进行风速预测。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

35、本发明所采用的展示方法，显示有实时数据以及分析结果的标签能够跟随用于对3d预测地图的操作进行形态适应性变化。同时本发明通过在预测模型中建立输入层与输出层构建直接连接，即增加每个时刻输入与最后输出的直接连接能够增强历史数据对输出的影响还可以保留完整的历史信息。

技术特征：

1.一种台风实时监测预警系统，其特征在于，包括：采集系统、监测系统以及预警系统；

2.根据权利要求1所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述采集系统包括：采集模块、预处理模块以及构图模块；

3.根据权利要求2所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述构图模块包括：构建单元以及展示单元；

4.根据权利要求1所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述监测系统包括：历史数据库以及分析模块；

5.根据权利要求4所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述分析模块包括：路径预测单元、风速预测单元、降雨预测单元以及综合单元；

6.根据权利要求5所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述路径预测单元得到所述预测路径的过程包括：

7.根据权利要求6所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述预测模型包括三层神经网络：输入层、隐藏层和输出层；

8.根据权利要求6所述一种台风实时监测预警系统，其特征在于，所述风速的计算方法包括：

技术总结本发明公开了一种台风实时监测预警系统，属于灾害监测技术领域。系统包括：采集系统、监测系统以及预警系统；所述采集系统用于采集台风实时数据，并对所述实时数据进行预处理，得到处理数据；所述监测系统与所述采集系统连接，用于对所述处理数据进行分析，得到分析结果；所述预警系统与所述监测系统连接，用于基于所述分析结果进行台风风险预警。本发明通过在预测模型中建立输入层与输出层构建直接连接，即增加每个时刻输入与最后输出的直接连接能够增强历史数据对输出的影响还可以保留完整的历史信息。技术研发人员：翟建青,温姗姗,杨聿铭,杨文丽,周彪,代潭龙受保护的技术使用者：国家气候中心技术研发日：技术公布日：2024/6/26