基于卫星云图的台风定位技术研究

【摘要】：台风多发生于热带和副热带海洋上,在卫星云图上表现为有组织的涡旋状云系。台风是严重影响人类生产生活的灾害性天气系统之一,而我国又是世界上受台风灾害最为严重的国家之一,准确预报台风事关人民生命和财产安全,具有十分深远的意义。台风中心定位是台风分析业务的关键技术之一,由于台风形态与运动的复杂性,目前世界上对台风自动定位仍处于探索和研究阶段。 本文基于卫星云图深入研究了台风中心定位及相关问题,具体内容如下: 1)针对单通道和多通道卫星云图,利用分形维、灰度共生矩阵等特征,进行台风区域自动监测研究。 2)归纳了多种台风定位方法与方案,基于序列多通道图像对台风定位进行分析,提出基于灰色预测和活动轮廓模型的台风中心定位方案。对每种定位方法进行实验,并将其结果与中国气象局(CMA)最优路径数据进行对比与分析。 3)提出多方法集成定位的思想。实验表明,弯曲云带和中心密蔽云区型台风在集成定位后,定位结果精度有了一定提高,集成定位思想能更准确、更科学的确定台风中心位置。 4)利用流形学习对台风路径和图像上的相似性进行分析,研究相似台风检索模型,为台风预报奠定基础。 5)设计并实现了一个台风客观定位系统,供实际业务使用。包括卫星数据读取处理、地图投影、台风监测、定位等功能。