基于GIS的西北太平洋热带气旋影响研究
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2020-03-05
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基于 GIS 的西北太平洋热带气旋影响研究
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张伟，罗向欣，王远飞
华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室，上海 (200062)
E-mail：dave19830928@163.com
摘 要：本文结合自主研发的《西北太平洋热带气旋检索系统》，利用西北太平洋热带气旋
与全国主要气象站点的空间关系，对 1949年至 2005年的热带气旋数据资料进行分析和挖掘，
结合 GIS 技术表现和分析热带气旋对我国主要站点产生影响的概率分布情况。这不仅有利
于气象部门从宏观上把握易受热带气旋影响的地区分布现状，也可以为防灾减灾提供参考信
息。
关键词：西北太平洋热带气旋检索系统，热带气旋影响，概率分布
自然灾害是人类当今面临的全球性重大问题之一，热带气旋灾害更是全球发生频率最
高、影响最严重的一种灾害。我国位于太平洋的西侧，地理位置上客观上决定了我国易受到
热带气旋的影响。热带气旋的影响主要体现在两方面：大风和暴雨。面对热带气旋灾害对中
国社会和经济的严重影响，已经开展了大量的研究工作，但是主要集中在热带气旋强度、路
径、台风预报、防海潮工程
[1]
、灾害评价等方面。周俊华等进行了西北太平洋热带气旋的风
险研究
[2]
,该研究主要利用热带气旋中心位置的分布来分析热带气旋的风险。杨元琴等研究中
国沿海地区代表站的百年遇重大台风灾害的Poisson分布特征，给出N年一遇热带气旋的分布
参数
[3]
。目前，利用西北太平洋热带气旋与全国主要气象站点的空间关系，结合GIS技术表
现和分析全国主要气象站点的影响概率分布情况并不多见。本文结合西北太平洋热带气旋检
索系统，用现代信息技术集成长期观测获取的热带气旋路径数据，以及热带气旋活动引起的
大风、降水等数据
[4]
，利用ESRI公司的ArcMap桌面系统的3D Analyst模块，对全国所有主要
站点受热带气旋影响的概率进行分析和研究。这不仅有利于气象部门从宏观上把握易受热带
气旋影响的地区分布，也可以为防灾减灾提供参考信息。
1. 数据处理与分析方法
1.1 数据处理
当热带气旋经过某地区，如果带来了大风或者暴雨，我们就认为热带气旋对该地区产生
了影响。西北太平洋热带气旋检索系统的属性数据库中包括1949年到2005年所有的西北太平
洋热带气旋基本信息，以及热带气旋影响数据，其中热带气旋影响数据保存在风详细和雨详
细数据表中。本文结合西北太平洋热带气旋检索系统，生成了全国主要气象站点分别在热带
气旋临近站点100km、200km、300km、400km、500km时将会影响站点的概率属性表以及站
点在历史上受热带气旋风雨影响的总概率属性表，并将这些数据保存在西北太平洋热带气旋
检索系统的属性数据库中。在本文所用的全国主要站点数据文件中，共包含站点515个。对
于每一个站点S
i
(i=0,1…514)，系统将在它周围分别生成100km、200km、300km、400km、
500km缓冲区，然后搜索与该缓冲区相交的热带气旋路径，对于每个缓冲区，会得到一个热
带气旋路径数M
i1
,M
i2
,M
i3
,M
i4
,M
i5
。在每个缓冲区中，对于搜索到的每一条路径，系统会到风
详细、雨详细记录表中去匹配同时有该站点和路径的记录，最后也将得到分别在100km、
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本课题得到上海台风研究基金(项目编号:2004STB001)和教育部科学技术研究重点项目(项目编号：106077)
的资助。
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