一种台风中心定位方法、装置及台风路径生成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种台风中心定位方法、装置及台风路径生成方法，所述台风中心定位方法首先获取底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据，然后识别出监测区域的低压中心，紧接着判断该低压中心与底层风场的涡旋中心是否存在重叠区域、外围最大风速值是否大于或等于预设阈值以及中心气压值是否小于预设气压值，是则作为台风中心的候选点，判断台风中心候选点周围是否同时存在水平和垂直方向上的气压梯度的极大值中心和极小值中心，如果有则符合台风的特性，将台风候选点作为台风中心点。通过实施本发明专利技术的实施例能够在通过实况云图观测到成型的台风之前对台风中心进行定位，继而检测实时的台风路径，解决现有台风中心定位技术存在滞后性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种台风中心定位方法、装置及台风路径生成方法
本专利技术涉及台风监测
，尤其涉及一种台风中心定位方法及台风路径生成方法。
技术介绍
目前台风中心定位预报由数值产品预报为基础，现有预报台风定位的方法一般如下：预测人员通过实况云图，观测到成型的台风后，通过人工标记的形式对台风中心进行定位，此时的台风中心定位点为第一个点，在下一时刻利用低层数值预报产品(气压场和高度场)以该点为中心向外辐射一定半径后以一定的方向利用滚动迭代法搜寻第一个点以外的最低值作为该时刻的台风中心，最终达到利用数值预报产品预报台风定位的目的。但传统的台风定位方法，需要通过实况云图观测到成型的台风后，才能开始对台风中心进行定位，具有一定的滞后性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种台风中心定位方法及台风路径生成方法，能在通过实况云图观测到成型的台风之前对台风中心进行定位，继而检测实时的台风路径，解决现有台风中心定位技术存在滞后性的问题。本专利技术一实施例提供一种台风中心定位方法，包括：获取监测区域的底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据；根据所述高度场数据和海平面气压数据对所述监测区域的低压中心进行识别；根据所述底层风场数据对所述监测区域内的各底层风场的涡旋中心进行识别；将外围最大风速大于或等于预设阈值、气压值小于预设气压阈值，且与一所述涡旋中心存在重叠区域的低压中心，作为台风中心候选点；计算所述监测区域的底层风速，继而根据所述高度场数据、海平面气压数据以及底层风速，计算所述监测区域的水平气压梯度、垂直气压梯度和风速切变；若在所述台风中心候选点的预设范围内，水平方向气压梯度以所述台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，且垂直方向气压梯度以台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，则判断所述台风中心候选点为台风中心点。进一步的，还包括：步骤A:将所述台风中心点的位置所对应的气象网格的格点作为初始格点；步骤B:根据所述风向切变计算所述初始格点与相邻八个格点的风向差；步骤C:若在与所述初始格点相邻的八个格点中，存在一个与所述初始格点的风向差大于预设风向差的格点，则保持所述台风中心点的位置不变；若不存在，则将所述台风中心点的位置调整至第二格点；其中，与所述第二格点相邻的八个格点中，存在至少一个与所述第二格点的风向差大于预设风向差的格点。步骤D:以所述台风中心点的位置为中心，根据所述风速切变，生成预设半径范围内，水平方向和垂直方向的风速切变零线，并将水平方向的风速切变零线和垂直方向的风速切变零线的交点作为待比对候选点；步骤E:计算所述台风中心点的位置，与所述待比对候选点之间的距离，获得距离差值；步骤F:若所述距离差值小于或等于单个格点分辨率的倍，则将所述台风中心点的位置调整至所述待比对候选点。进一步的，通过以下方式对所述将所述台风中心点的位置进行迭代调整，直至台风中心点的位置调整至第二格点：若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏北风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向右移一个格点；若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏南风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向左移一个格点；若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏西风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向上移一个格点；若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏东风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向下移一个格点。在上述方法项实施例的基础上，本专利技术对应提供了装置项实施例；本专利技术另一实施例提供了一种台风中心定位装置，包括：数据获取模块、第一数据处理模块、候选点确定模块、第二数据处理模块以及中心点确定模块；所述数据获取模块，用于获取监测区域的底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据；所述第一数据处理模块，用于根据所述高度场数据和海平面气压数据对所述监测区域的低压中心进行识别；根据所述底层风场数据对所述监测区域内的各底层风场的涡旋中心进行识别；所述候选点确定模块，用于将外围最大风速大于或等于预设阈值、气压值小于预设气压阈值，且与一所述涡旋中心存在重叠区域的低压中心，作为台风中心候选点；所述第二数据处理模块，用于计算所述监测区域的底层风速，继而根据所述高度场数据、海平面气压数据以及底层风速，计算所述监测区域的水平气压梯度、垂直气压梯度和风速切变；所述中心点确定模块，用于在所述台风中心候选点的预设范围内，水平方向气压梯度以所述台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，且垂直方向气压梯度以台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心时，判断所述台风中心候选点为台风中心点。进一步的，还包括位置调整模块；所述位置调整模块，用于执行以下步骤：步骤A:将所述台风中心点的位置所对应的气象网格的格点作为初始格点；步骤B:根据所述风向切变计算所述初始格点与相邻八个格点的风向差；步骤C:若在与所述初始格点相邻的八个格点中，存在一个与所述初始格点的风向差大于预设风向差的格点，则保持所述台风中心点的位置不变；若不存在，则将所述台风中心点的位置调整至第二格点；其中，与所述第二格点相邻的八个格点中，存在至少一个与所述第二格点的风向差大于预设风向差的格点；步骤D:以所述台风中心点的位置为中心，根据所述风速切变，生成预设半径范围内，水平方向和垂直方向的风速切变零线，并将水平方向的风速切变零线和垂直方向的风速切变零线的交点作为待比对候选点；步骤E:计算所述台风中心点的位置，与所述待比对候选点之间的距离，获得距离差值；步骤F:若所述距离差值小于或等于单个格点分辨率的倍，则将所述台风中心点的位置调整至所述待比对候选点。在上述方法项实施例的基础上，提供了另一实施例；本专利技术另一实施例提供了一种台风路径生成方法，通过本专利技术上述任意一项方法项实施例所述的台风中心的定位方法，获取若干时间节点的台风中心点的位置，继而根据各时间节点的台风中心点的位置，生成所述台风路径。通过实施本专利技术的实施例具有如下有益效果：本专利技术实施例公开了一种台风中心定位方法、装置及一种台风路径生成方法，所述台风中心定位方法首先获取底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据，然后根据高度场数据以及海平面气压数据识别出监测区域的低压中心，在识别出低压中心后，进一步判断该低压中心与底层风场的涡旋中心是否存在重叠区域、外围的最大风速值是符合预设条件以及低压中心的气压值是否小于预设气压阈值，如果是则说明低压中心所在的低压区域存在涡旋式的结构有可能是台风，因此符合这一条件的低压中心，先作为台风中心的候选点，紧接着计算监测区域的水平气压梯度、垂直气压梯度、风速切变和风向切变；进一步，判断台风中心候选点周围是否同时存在水平和垂直方向上的气压梯度的极大值中心和极小值中心，如果有则符合台风的特性，将台风候选点作为台风中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种台风中心定位方法，其特征在于，包括：/n获取监测区域的底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据；/n根据所述高度场数据和海平面气压数据对所述监测区域的低压中心进行识别；根据所述底层风场数据对所述监测区域内的各底层风场的涡旋中心进行识别；/n将外围最大风速大于或等于预设阈值、气压值小于预设气压阈值，且与一所述涡旋中心存在重叠区域的低压中心，作为台风中心候选点；/n计算所述监测区域的底层风速，继而根据所述高度场数据、海平面气压数据以及底层风速，计算所述监测区域的水平气压梯度、垂直气压梯度和风速切变；/n若在所述台风中心候选点的预设范围内，水平方向气压梯度以所述台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，且垂直方向气压梯度以台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，则判断所述台风中心候选点为台风中心点。/n

【技术特征摘要】
1.一种台风中心定位方法，其特征在于，包括：
获取监测区域的底层风场数据、高度场数据以及海平面气压数据；
根据所述高度场数据和海平面气压数据对所述监测区域的低压中心进行识别；根据所述底层风场数据对所述监测区域内的各底层风场的涡旋中心进行识别；
将外围最大风速大于或等于预设阈值、气压值小于预设气压阈值，且与一所述涡旋中心存在重叠区域的低压中心，作为台风中心候选点；
计算所述监测区域的底层风速，继而根据所述高度场数据、海平面气压数据以及底层风速，计算所述监测区域的水平气压梯度、垂直气压梯度和风速切变；
若在所述台风中心候选点的预设范围内，水平方向气压梯度以所述台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，且垂直方向气压梯度以台风中心候选点为对称中心，存在一个对称的极大值中心和极小值中心，则判断所述台风中心候选点为台风中心点。


2.如权利要求1所述的台风中心定位方法，其特征在于，还包括，
步骤A:将所述台风中心点的位置所对应的气象网格的格点作为初始格点；
步骤B:计算所述初始格点与相邻八个格点的风向差；
步骤C:若在与所述初始格点相邻的八个格点中，存在一个与所述初始格点的风向差大于预设风向差的格点，则保持所述台风中心点的位置不变；若不存在，则将所述台风中心点的位置调整至第二格点；其中，与所述第二格点相邻的八个格点中，存在至少一个与所述第二格点的风向差大于预设风向差的格点；
步骤D:以所述台风中心点的位置为中心，根据所述风速切变，生成预设半径范围内，水平方向和垂直方向的风速切变零线，并将水平方向的风速切变零线和垂直方向的风速切变零线的交点作为待比对候选点；
步骤E:计算所述台风中心点的位置，与所述待比对候选点之间的距离，获得距离差值；
步骤F:若所述距离差值小于或等于单个格点分辨率的倍，则将所述台风中心点的位置调整至所述待比对候选点。


3.如权利要求2所述的台风中心定位方法，其特征在于，通过以下方式对所述将所述台风中心点的位置进行迭代调整，直至台风中心点的位置调整至第二格点：
若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏北风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向右移一个格点；
若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏南风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向左移一个格点；
若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均为偏西风向，则将所述台风中心点的位置从所述初始格点向上移一个格点；
若与所述初始格点相邻的八个格点的风向，均...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，戴光丰，彭毅，郑坚智，秦乐，方军鉴，
申请(专利权)人：广州数鹏通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44