他人成果

相似路径算法是图像识别领域的一个分支,在导航领域应用广泛。由于在相似图形算法的基础上叠加了复杂的地理空间运算,使相似路径的计算难度大幅增加。

在台风相似路径领域,已经较为成熟的算法有:弗雷歇距离算法、面积指数法、最邻近距离提取法、Hausdorff 距离法等,但这些方法存在计算量大、使用条件严格、求解面积难度大、不适用于曲线判断等问题,在实际应用中会遇到一些问题。

缓冲区落点法

在GIS领域,计算一个点是否在某个区域内要比计算距离、面积容易得多,本平台利用这种算法的优势,研发了缓冲区落点法

原理简介

以右图为例,将所选台风的路径(深蓝色实线)向左右两侧扩展形成缓冲区(浅蓝色区域),统计其他台风落于该区内的位置点数(蓝色圆点数)所占比例,即为相似度。

用户可以根据实际需要修改缓冲区宽度和最低相似度,从而筛选到需要的路径。

右图中的路径相似度为:9/39≈23.1%

优势

计算速度快,非常适合本平台以点为基础的数据结构。

不足

如果某个台风的路径很短,而又恰好全部落在缓冲区内,则测算出其相似度为100%。但这与寻找相似路径的初衷相背离。

解决办法

用户可输入时长误差参数,来规避上述不足。该参数指的是两个台风的时长差值占目标台风的比值。

例如:拟查找与201817暹芭相似的台风,其生命史长186小时,设置时长误差低于30%。

某个待匹配的台风时长为120小时,其时长误差为(186-120)/186=35.5%

该值超过了用户设定的30%,则将其排除。

由上例可知,如果用户想忽略这个因素,将时长误差设为100%甚至更大即可。