[发明专利]一种改进的海上搜救区域预测方法及系统

权利要求书

1.一种改进的海上搜救区域预测方法，包括以下步骤：

S1：收集历史气象数据，建立气象数据库；

S2：输入事故发生位置、发生时间、预测时长、搜救对象类型以及样本数；

S3：根据S2提供的发生位置以及发生时间调用S1中的气象数据库，获得海上遇险事故 对应时间地点周围海区的风场；

S4：利用改进的风压漂移模型并根据搜救对象类型确定该搜救对象的风压特性参数；

S5：根据S2提供的发生位置以及发生时间生成搜救对象的初始位置样本集；

S6：利用海流数值模型预报潮流的三维流场；

S7：针对每个样本，利用改进的风压漂移模型、三维流场以及海上搜救目标漂移轨迹计 算模型实现对海上搜救对象的动态漂移轨迹预测；

S8：利用可视化技术将搜救目标漂移路径预测结果直观显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改进的风压漂移模型为改进的AP98风 压漂移模型，用于计算海上搜救目标风压漂移速度，所述模型如下：

DWL＝a_dnW₁₀+b_dn

CWL＝a_cnW₁₀+b_cn

其中，W₁₀为距离海面10米高风速，DWL为下风方向的风压矢量，a_dn、b_dn分别为下风方向 风速斜率系数估计值和下风方向截距估计值，CWL为侧风方向的风压矢量，a_cn、b_cn分别为侧 风方向风速斜率系数估计值和侧风方向截距估计值；

下风方向风速斜率系数估计值与下风方向风速斜率系数、风压扰动系数之间满足关系 a_dn＝a_d+ε_dn/20，其中a_d为下风方向的风速斜率系数，ε_dn为下风向风压扰动系数，从均值为0， 风压扰动系数方差为σ_d的正态分布中随机抽取；

下风方向截距估计值与下风方向截距、风压扰动系数之间满足关系b_dn＝b_d+ε_dn/2，其中 b_d为下风方向的风速斜率系数；

侧风方向风速斜率系数估计值与侧风方向风速斜率系数、风压扰动系数之间满足关系 a_cn＝a_c+ε_cn/20，其中a_c为侧风方向的风速斜率系数，ε_cn为侧风向风压扰动系数，从均值为0， 风压扰动系数方差为σ_c的正态分布中随机抽取；

侧风方向截距估计值与下风方向截距、风压扰动系数之间满足关系b_cn＝b_c+ε_cn/2，其中 b_d为侧风方向的风速斜率系数；

其中侧风方向偏左或偏右的可能性在每个时刻随机确定，给定一发生变化可能性的概 率值，由于每个时间步内样本侧风向运动发生变化的可能性是独立的，根据发生变化可能 性的概率值，判定每个粒子在各个时刻发生偏转的可能性，若发生则标志位为第一标志位， 反之则标志位为第二标志位；

根据所述标志位，预设侧风向风速斜率系数、截距以及侧风向风压扰动系数是偏左或 偏右。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S6预测三维流场的具体步骤包括：

S61：基于TPXO全球潮汐卫星高度计反演数据集提供的8个分潮M₂、S₂、K₂、N₂、K₁、O₁、P₁、Q₁的调和常数给出潮汐的开边界条件，利用TMD工具包自动生成开边界各节点的水位边界条 件；

S62：运行海流数值模型FVCOM，并预报遇险事故发生地点周围海区未来一定时间内的 三维流场。