一、简介

台风查询统计平台实现了对西太台风数据的多维度、交互式查询与图表化展示,具有数据全面、界面友好、操作便捷、结果直观等显著特点。

尤其针对“何时进入防台圈”“最近距离是多少”“历史上有几个在指定区域登陆”“历史上哪个台风与之相似”等典型的查询场景,集中力量开发了空间相交算法和路径相似算法,能够很好地满足您的使用需求。

(一)数据来源

本平台热带气旋信息数据库涵盖1990年(含)以来的气旋数据,来自两部分:(1)1990-2019年数据获取自中国气象局上海台风研究所发布的CMA-STI西北太平洋热带气旋最佳路径数据集;(2)2020至今数据获取自中央气象台官网。

该数据库包括基础信息和详细信息两大类,基础信息包括编号(国内/国际)、英文名、中文名、起止时间、最大强度、路径类型等内容,详细信息包括时间(间隔多为6小时)、中心位置、近中心最大风速、最低气压、气旋等级等内容。

注:本平台所用时间均为北京时。

(二)功能设计及主要特点

本平台主要包含实况显示、历史查询和统计展示等三个核心模块。

二、实况展示模块

平台可实时获取最新热带气旋信息,并根据用户需求进行解算相关数据。

(一)警戒圈

用户通过下拉列表或在地图上点击选择圆心后,平台自动解算预测路径与警戒圈相交时刻,在表格和地图上同步显示。

(二)最近距离

用户点击“+”可添加指定目标地,平台自动解算气旋路径与该地的最近距离及对应时刻,在表格和地图上同步显示。

若地图上标签过多,用户可取消“绘图”选项,地图上的相交标签随之隐藏,避免地图杂乱。

三、历史查询模块

(一)按时间筛选

可按照起止跨度、生成时间、维持时长三种方式进行筛选。针对后两者,用户可输入“x-y”、“x-”、“-y”、“x”四种类型(横线为英文短横线)。

例如:
用户输入 筛选结果
2010-2015 2010年(含)至2015年(含)的数据
2010- 2010年(含)以后的所有数据
-2010 2010年(含)以前的所有数据
2010 仅2010年的数据

若不输入任何内容,则筛选所有数据。

例如:不输入生成年份,只输入生成月份:1-6月,则筛选所有年份内1-6月的数据。 又如:输入生成年份:2000-2010,输入生成月份:1-6月,则筛选2000-2010年 每年1-6月的数据。

(二)按强度筛选

可按照中心附近最大风速、风力等级、最低气压进行筛选。若不输入任何内容,则筛选所有数据。

(三)筛选路径类型

传统气象学把热带气旋路径分为西行、西北、转向、复杂等四种类型。本平台将传统的复杂型进一步细分成:北行、东北、其他三类,合计共6种类型,其中,“其他”的路径特点是回转、绕圈、大角度转向等。经统计,1990-2019年间,北行、东北路径所占比例分别是6%、5%,表明本平台的细分类型有较强的实用性。

研发过程中,本平台尝试采用人工智能算法自动判别路径类型,但由于样本较少,判别效果不佳。因此,本平台的路径类型均由人工识别。

(四)筛选相似路径

可通过下拉列表选定某一气旋,点击“查询”即可查询与之路径相似的气旋信息。

关于路径相似算法?

(五)筛选相交路径

可筛选出与指定几何图形(包括圆、矩形、任意多边形三类)或行政区域,筛选出与之相交的台风路径,并同步计算出相交时刻、在区域内活动时长、强度变化等相关信息(详见 数据表格)。

路径相交涉及较为复杂的地理坐标运算,为协调好运算精度和运算时间的关系,本平台采取了一些简单化处理,不可避免会对结果的精准度产生影响。详见路径相交计算
1.圆形

可通过手动输入坐标(均以“度”为单位)、在地图上点击(需先将光标置于坐标输入框内)、下拉列表选择省-市-区三种方式确定圆心和半径(公里/海里)。

2.矩形、任意多边形

可通过手动输入坐标(均以“度”为单位)、在地图上拉选(需先将光标置于坐标输入框内)确定范围

3.行政区划

可通过下拉列表逐级选择三级行政区划,并在台风路径图中绘制所选区划的边界。除中国外,还可选择下图中的东南亚国家和关键岛屿:

具体的国家和岛屿包括:中国、朝鲜、韩国、日本、缅甸、泰国、老挝、越南、柬埔寨、菲律宾、马来西亚、新加坡、文莱、帕劳、印度尼西亚、密克罗尼西亚、千岛群岛、钓鱼岛、黄岩岛、西沙群岛、南沙群岛、关岛、北马里亚纳群岛。

除中国外,无法选择其他国家的二级、三级行政区划。

四、统计展示模块

服务器完成查询后,首先向用户反馈基本的查询信息。

根据页面提示,用户可进一步选择数据展示方法。

(一)台风路径图

显示筛选到的所有气旋路径,若用户设置了相加区域或相似路径,相交区域和缓冲区也可同步显示。

    该页面可交互的内容有:
  • 1.鼠标拖动可平移地图,滚轮操作可放大、缩小地图。
  • 2.将鼠标置于气旋中心点位处,可弹出该点位的详细信息,包括命名、时刻、气压、风速、风力、强度等级等内容。
  • 3.点选左侧气旋名称,可以对切换该气旋的显示和隐藏状态。同理,也可对相交区域和缓冲区执行该操作。
  • 4.点击右上角工具栏可执行保存图片、恢复默认等操作。

(二)统计图

根据用户选择的分类依据,对筛选到的台风进行分类统计,形成柱状图、折线图和饼图。

预设的分类依据有:

除了按照单个依据进行分类统计外,本平台也支持嵌套统计。

例如:统计2011-2015年不同等级的气旋数量,可选择“一级分类:时间-生成-年,二级分类:强度-生命史内-气旋等级”,其统计结果如下:
    该页面可交互的内容有:
  • 1.点击图表上方按钮可切换柱状图、折线图、饼图显示。
  • 2.将鼠标置于图表上,可弹出该项目的详细信息。
  • 3.点击右上角工具栏可执行保存图片、恢复默认、切换堆叠模式、查看统计表格等操作。

(三)数据表格

以表格形式展示筛选到的数据信息。其中,第一张表为基础信息,记录了全部气旋的时间、位置、强度等内容,若用户选择了路径相交区域,则与该区域相关的内容也在表中呈现;后续表格为各个气旋的详细信息。

    该页面可交互的内容有:
  • 1.点击表头的排序按钮,可对内容进行排序。
  • 2.在搜索框中输入特定内容,将进一步筛选出匹配到的条目(仅限当前表格,支持正则表达式)
  • 3.点击左下角的“下载数据”按钮,可直接页面数据(.xlsx格式)。下载内容除本页面所有表格外,还附加了用户输入的筛选条件,以便开展深度研究。

五、辅助模块

(三)用户反馈

受限于技术水平,本平台仍存在未知漏洞,也无法满足用户的多样化需求。用户可通过该页面反馈相关问题或建议,促进本平台不断迭代优化。