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基于卡爾曼濾波和TITAN路徑的雷電預警
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廣州市突發(fā)事件預警信息發(fā)布中心

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廣州市科技計劃項目(201803030014);廣東省氣象局科學(xué)技術(shù)研究項目(GRMC2019M28)


Lightning proximity early warning technology based on kalman filter and titan path
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    摘要:

    雷電災害是一種常見(jiàn)的自然災害,受其發(fā)生的隨機性、瞬時(shí)性、地域性影響,預警預報具有一定的難度。為提高雷電短臨預報的準確性和及時(shí)性,該文提出了一種新型的基于clique聚類(lèi)識別和卡爾曼濾波算法進(jìn)行雷電識別及追蹤外推的方法,并在自主開(kāi)發(fā)的廣州市雷電監測預警系統中采用該算法和傳統的TITAN風(fēng)暴路徑算法分別實(shí)現了未來(lái)1小時(shí)逐6分鐘的雷電路徑預報。通過(guò)2020年5月至10月廣州地區閃電定位數據對兩種算法的檢驗分析表明:兩種算法基本性能接近,均能有效識別、追蹤和預測出大部分雷暴移動(dòng)路徑,且經(jīng)過(guò)優(yōu)化的新算法在各時(shí)次的預測命中率上均已優(yōu)于傳統基于TITAN風(fēng)暴路徑的預測算法,對于提高雷電臨近預報的準確性有一定參考價(jià)值。

    Abstract:

    Lightning disaster is a common natural disaster, which is affected by the randomness, instantaneity and regionality of its occurrence, so it is difficult to early-warning and forecast. In order to improve the accuracy and timeliness of lightning short-term and impending forecast, a new method based on clique clustering recognition and Kalman filter algorithm for lightning identification and tracking extrapolation is proposed. In the self-developed lightning monitoring and early warning system of Guangzhou City, the algorithm and the traditional Titan storm path algorithm are used to realize the lightning path prediction in the next hour by six minutes. By using the lightning location data in Guangzhou from May to October 2020, the two algorithms are tested and analyzed. The results show that the basic performance of the two algorithms is similar, and they can effectively identify, track and predict the thunderstorm moving path. Moreover, the optimized new algorithm is better than the traditional prediction algorithm based on Titan storm path in each time, which improves the accuracy of lightning proximity prediction has certain reference value.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

胡 鵬,伍瑞林,伍光勝,張志堅.基于卡爾曼濾波和TITAN路徑的雷電預警計算機測量與控制[J].,2022,30(1):196-201.

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  • 收稿日期:2021-06-08
  • 最后修改日期:2021-07-15
  • 錄用日期:2021-07-19
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2022-01-24
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