br>[0033] 所述主成分評價單元用于對m個主成分進行綜合評價，得到新的環(huán)境預測因子參 數(shù)數(shù)據(jù)。
[0034] 本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的方法及系統(tǒng)充分考慮了所有 的環(huán)境預測因子之間存在的重復性和內(nèi)在聯(lián)系，并利用了主成分分析法去除各個環(huán)境預測 因子之間的重復性和內(nèi)在聯(lián)系，從而結(jié)合線性回歸預測模型，提高臺風強度預測的準確度； 另外，本發(fā)明對于臺風數(shù)據(jù)樣本研宄沒有局限性，不僅可以應用于海盆臺風數(shù)據(jù)樣本分析， 也可用于近海臺風、陸面臺風等多種臺風的樣本數(shù)據(jù)處理。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的方法的流程圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明實施例的對環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)進行主成分分析的方法的流 程圖；
[0037] 圖3是本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0039] 請參閱圖1，是本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的方法的流程圖。 本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的方法包括以下步驟：
[0040] 步驟100 :選取多個與臺風強度變化相關的環(huán)境預測因子，并從NCEP(美國國家環(huán) 境預報中心，National Centers for Environmental Prediction)數(shù)據(jù)中計算和提取所有 環(huán)境預測因子相關的參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0041] 在步驟100中，本發(fā)明實施例選取24個環(huán)境預測因子作為預報臺風強度模型的 變量，這24個環(huán)境預測因子分別為：1.風暴潛勢P0T、2. P0T2、3. 200-850hpa垂直風切變 SHR、4. 500-850hpa垂直風切變SHR、5. 12小時臺風強度變化、6.儒略日、7. 200hpa溫度、 8. 200hpaU風、9. 850hpa垂直渦度、10. 500hpa垂直渦度、11.垂直風切變與初始風暴煒度 乘積SHR*sin(lat)、12. 200hpa水平散度、13.初始臺風強度、14.臺風中心氣壓、15.煒 度、16.經(jīng)度、17.風暴移動速度SPD、18.海陸比、19.海水溫度、20. 850-700hpa相對濕度、 21. 500-300hpa相對濕度、22. 500-850hpa煒向風切變、23. 200-850hpa煒向風切變、24.水 汽通量（water vapor flux);并從NCEP數(shù)據(jù)中提取每六個小時監(jiān)測一次的24個環(huán)境預測 因子的參數(shù)數(shù)據(jù)，但是，并不是所有的參數(shù)變量都能直接提取，例如：水汽通量是影響臺風 強度變化的一個重要環(huán)境預測因子，NCEP中并不提供該環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)，需要了解水汽 通量這一參數(shù)的獲取方法，通過比較各種方法計算所得結(jié)果的精度，用代碼實現(xiàn)整個經(jīng)驗 公式的計算過程。在本發(fā)明其他實施方式中，也可以選取其他數(shù)量或類型的環(huán)境預測因子 作為預報臺風強度模型的變量。
[0042] 步驟200 :將所有環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)進行標準化處理，并將標準化處理后 的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入主成分分析模型進行主成分分析處理，得到新的環(huán)境預測因子參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0043] 為了清楚描述步驟200,請一并參閱圖2,是本發(fā)明實施例的對環(huán)境預測因子的參 數(shù)數(shù)據(jù)進行主成分分析的方法的流程圖。本發(fā)明實施例的對環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)進行 主成分分析的方法具體包括以下步驟：
[0044] 步驟210 :采取最大最小歸一化方法將所有環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)進行標準化 處理；
[0045] 在步驟210中，由于各個不同種類的環(huán)境預測因子之間的量級差異過大，為減小 這種差異對實驗結(jié)果的影響，本發(fā)明實施例采取最大最小歸一化方法將所有環(huán)境預測因子 的參數(shù)數(shù)據(jù)進行標準化處理，假設將所有的環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)都標準化到（〇，1)這 一區(qū)間，利用最大最小歸一化公式將其歸一化：
[0046]
[0047] 該公式記為最大最小標準化定義式，其中Ymax、Ymin為最大最小的歸一化區(qū)間， 記為（0, I)，X為所有環(huán)境預測因子所構(gòu)成的矩陣，Xmax、Xmin為每一種環(huán)境預測因子的最 大最小值，最后可以將公式化簡為：
[0048]
[0049] 步驟220 :通過環(huán)境預測因子矩陣X求出標準化協(xié)方差矩陣Z，具體公式為：
[0050]
[0051]
[0052] 步驟230 :解出相關系數(shù)矩陣R的特征根及其對應的特征向量，確定主成分及主成 分個數(shù)；
[0053] 在步驟230中，解出相關系數(shù)矩陣R的特征方程IR-AIpI = 〇,得p個特征根，確 定主成分，按
I確定主成分個數(shù)為m，使得信息的利用率達到85%以上，對每 個λ j，j = 1，2，…m，解方程組Rb = λ jb得單位特征向量bj。
[0054] 步驟240 :將標準化后的指標變量轉(zhuǎn)換為主成分，具體公式為：
[0055]
[0056] 其中，Ul稱為第一主成分，U2稱為第二主成分…，Up稱為第p主成分。
[0057] 步驟250 :對m個主成分進行綜合評價，得到新的環(huán)境預測因子參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0058] 在步驟250中，對m個主成分進行加權(quán)求和，即得最終評價值，權(quán)數(shù)為每個主成分 的方差貢獻率。
[0059] 請參閱圖3,是本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。本發(fā)明實施例的處理臺風強度環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)提取模塊和主成分 分析模塊；其中，
[0060] 數(shù)據(jù)提取模塊用于選取多個與臺風強度變化相關的環(huán)境預測因子，并從NCEP數(shù) 據(jù)中計算和提取所有環(huán)境預測因子相關的參數(shù)數(shù)據(jù)；其中，本發(fā)明實施例選取24個環(huán)境預 測因子作為預報臺風強度模型的變量，包括：1.風暴潛勢P〇T、2.POT2、3. 200-850hpa垂直 風切變SHR、4. 500-850hpa垂直風切變SHR、5. 12小時臺風強度變化、6.儒略日、7. 200hpa 溫度、8. 200hpaU風、9. 850hpa垂直渦度、10. 500hpa垂直渦度、11.垂直風切變與初始風暴 煒度乘積SHR*sin(lat)、12. 200hpa水平散度、13.初始臺風強度、14.臺風中心氣壓、15.煒 度、16.經(jīng)度、17.風暴移動速度SPD、18.海陸比、19.海水溫度、20. 850-700hpa相對濕度、 21. 500-300hpa相對濕度、22. 500-850hpa煒向風切變、23. 200-850hpa煒向風切變、24.水 汽通量（water vapor flux);并從NCEP數(shù)據(jù)中提取每六個小時監(jiān)測一次的24個環(huán)境預測 因子的參數(shù)數(shù)據(jù)，但是，并不是所有的參數(shù)變量都能直接提取，例如：水汽通量是影響臺風 強度變化的一個重要環(huán)境預測因子，NCEP中并不提供該環(huán)境預測因子數(shù)據(jù)，需要了解水汽 通量這一參數(shù)的獲取方法，通過比較各種方法計算所得結(jié)果的精度，用代碼實現(xiàn)整個經(jīng)驗 公式的計算過程。在本發(fā)明其他實施方式中，也可以選取其他數(shù)量或類型的環(huán)境預測因子 作為預報臺風強度模型的變量。
[0061] 主成分分析模塊用于將所有環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù)進行標準化處理，并將標準 化處理后的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入主成分分析模型進行主成分分析處理，得到新的環(huán)境預測因子參 數(shù)數(shù)據(jù)；具體地，主成分分析模塊包括標準化處理單元、矩陣處理單元、主成分分析單元、主 成分轉(zhuǎn)換單元和主成分評價單元，其中：
[0062] 標準化處理單元用于采取最大最小歸一化方法將所有環(huán)境預測因子的參數(shù)數(shù)據(jù) 進行標準化處