台风中心点定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种台风中心点定位方法和装置。其中，该方法包括：获取全球通信系统GTS报文和卫星云图；其中，卫星云图按照观测台风的时间序列排序；基于GTS报文和卫星云图确定台风云系图像；基于台风云系图像确定台风的类型；其中，台风的类型包括有眼台风类型和无眼台风类型；基于台风的类型和台风云系图像确定台风中心点潜在图像；基于台风中心点潜在图像确定台风的中心点位置。该方式可以完全实现自动化运行，无需人工干预，可以充分体现台风云系连续时间内变化特性及运动特性，大大简化了计算过程，提高了运行效率。提高了运行效率。提高了运行效率。

【技术实现步骤摘要】
台风中心点定位方法和装置


[0001]本专利技术涉及台风定位
，尤其是涉及一种台风中心点定位方法和装置。

技术介绍

[0002]台风具有突发性强、破坏力大的特点，其造成的受灾面积之大和伤亡人数之多在十大自然灾害(如地震、洪水、海啸、龙卷风等)中高居首位，是世界上最严重的自然灾害之一。台风给工农业生产、交通运输和人民生命财产的安全造成严重威胁和极大损失。正确面对台风、避免台风的灾害是事关安全的重要问题。实现自动分割出台风云系，确定台风的中心位置，在避免传统的人工目视判读中存在的不确定性，提高台风准确预报的自动化和科学化水平，为台风的防灾减灾决策提供依据等层面都有重要的现实意义。
[0003]确定台风中心位置对台风预报来说具有至关重要的作用，现有的基于遥感图像的台风中心位置确定方法大致有以下5种：云系结构特征提取法、时空运动匹配法、云体温度湿度辅助定位、数学形态法、以及风场辅助定位法。
[0004]上述的5种台风中心定位方法各自都具有局限性，需要较多人工干预、无法自动化、鲁棒性较弱，不具备普适性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种台风中心点定位方法和装置，可以完全实现自动化运行，无需人工干预，可以充分体现台风云系连续时间内变化特性及运动特性，大大简化了计算过程，提高了运行效率。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种台风中心点定位方法，包括：获取全球通信系统GTS(Global Telecommunication System，全球通信系统)报文和卫星云图；其中，卫星云图按照观测台风的时间序列排序；基于GTS报文和卫星云图确定台风云系图像；基于台风云系图像确定台风的类型；其中，台风的类型包括有眼台风类型和无眼台风类型；基于台风的类型和台风云系图像确定台风中心点潜在图像；基于台风中心点潜在图像确定台风的中心点位置。
[0007]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于GTS报文和卫星云图确定台风云系图像的步骤，包括：基于当前时刻的GTS报文或当前时刻的卫星云图确定当前时刻的台风中心点的经纬度；基于当前时刻的台风中心点的经纬度和下一时刻的卫星云图确定下一时刻的台风云系图像。
[0008]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于当前时刻的GTS报文确定当前时刻的台风中心点的经纬度的步骤，包括：解码当前时刻的GTS报文，得到台风属性数据；从台风属性数据中读取当前时刻的台风中心点的经纬度。
[0009]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于当前时刻的台风中心点的经纬度和下一时刻的卫星云图确定下一时刻的台风云系图像的步骤，包括：以当前时刻的台风中心点的经纬度的预设范围对下一时刻的卫星云图进行图像切割，得到卫星云图的感兴趣区域；对卫星
云图的感兴趣区域进行第一阈值筛选，得到云系二值图像；将云系二值图像上的云系转化为矢量多边形；从云系的矢量多边形中筛选出台风云系矢量多边形；将台风云系矢量多边形转化为台风云系的感兴趣区域；基于台风云系的感兴趣区域确定下一时刻的台风云系图像。
[0010]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于台风云系图像确定台风的类型的步骤，包括：对台风云系图像进行第二阈值筛选，得到高灰度值图像；其中，第二阈值筛选的阈值设置为台风云系图像中最大像元值减去第一值；如果高灰度值图像上存在台风中心点，则台风的类型的为无眼台风类型；如果高灰度值图像上不存在台风中心点，则台风的类型的为有眼台风类型。
[0011]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于台风的类型和台风云系图像确定台风中心点潜在图像的步骤，包括：如果台风的类型的为有眼台风类型，对台风云系图像进行第三阈值筛选；其中，第三阈值筛选的阈值设置为台风云系图像中像元值的平均值；将台风云系图像中像元值小于第三阈值筛选的阈值的图像作为台风中心点潜在图像。
[0012]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于台风的类型和台风云系图像确定台风中心点潜在图像的步骤，包括：如果台风的类型的为无眼台风类型，对台风云系图像进行第四阈值筛选，得到次高灰度值图像；其中，第四阈值筛选的阈值大于台风云系图像中最大像元值减去第二值，并且第四阈值筛选的阈值小于台风云系图像中最大像元值减去第一值；对次高灰度值图像进行开闭运算并且多次进行腐蚀和膨胀处理，得到多个处理图像；将多个处理图像求和并且进行第一掩膜处理，得到新背景图像；从高灰度值图像中去除新背景图像并且进行第二掩膜处理，得到台风中心点潜在图像。
[0013]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于台风中心点潜在图像确定台风的中心点位置的步骤，包括：对台风中心点潜在图像进行腐蚀处理，得到腐蚀结果图像；基于GTS报文、时间序列和腐蚀结果图像定台风的中心点位置。
[0014]在本专利技术较佳的实施例中，上述基于GTS报文、时间序列和腐蚀结果图像定台风的中心点位置的步骤，包括：从时间序列中确定当前观测时刻；基于当前观测时刻确定目标时刻的GTS报文；其中，目标时刻为与当前观测时刻最接近的GTS报文的发送时刻；从目标时刻的GTS报文中读取目标时刻的台风的中心点位置和移动速度；基于目标时刻的台风的中心点位置和中心点移动速度确定目标范围；其中，目标范围的圆心为目标时刻的台风的中心点位置，通过下述算式确定目标范围的半径：r＝(v+e)
×
(T
n-T
gts
)，r为目标范围的半径，v为目标时刻的台风的中心点移动速度，e为预设阈值，T
n
为当前观测时刻，T
gts
为目标时刻；确定目标范围内是否包括真值像素点；其中；真值像素点表征像元值为1的像素点；如果目标范围内包括真值像素点，对腐蚀结果图像继续进行腐蚀处理；如果目标范围内不包括真值像素点，确定上一次腐蚀处理得到的上一腐蚀结果图像，确定上一腐蚀结果图像的真值像素点中与目标时刻的台风的中心点位置最接近的目标真值像素点，将目标真值像素点作为当前观测时刻的台风的中心点位置。
[0015]第二方面，本专利技术实施例还提供一种台风中心点定位装置，包括：GTS报文和卫星云图获取模块，用于获取全球通信系统GTS报文和卫星云图；其中，卫星云图按照观测台风的时间序列排序；台风云系图像确定模块，用于基于GTS报文和卫星云图确定台风云系图像；台风类型确定模块，用于基于台风云系图像确定台风的类型；其中，台风的类型包括有
眼台风类型和无眼台风类型；台风中心点潜在图像确定模块，用于基于台风的类型和台风云系图像确定台风中心点潜在图像；台风中心点位置确定模块，用于基于台风中心点潜在图像确定台风的中心点位置。
[0016]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0017]本专利技术实施例提供的一种台风中心点定位方法和装置，通过GTS报文和卫星云图确定台风云系图像，基于台风云系图像确定台风的类型，可以根据不同的台风的类型选择不同的方式确定台风中心点潜在图像，最后根据台风中心点潜在图像确定台风的中心点位置。该方式可以完全实现自动化运行，无需人工干预，可以充分体现台风云系连续时间内变化特性及运动特性，大大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台风中心点定位方法，其特征在于，包括：获取全球通信系统GTS报文和卫星云图；其中，所述卫星云图按照观测台风的时间序列排序；基于所述GTS报文和所述卫星云图确定台风云系图像；基于所述台风云系图像确定台风的类型；其中，所述台风的类型包括有眼台风类型和无眼台风类型；基于所述台风的类型和所述台风云系图像确定台风中心点潜在图像；基于所述台风中心点潜在图像确定所述台风的中心点位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述GTS报文和所述卫星云图确定台风云系图像的步骤，包括：基于当前时刻的所述GTS报文或当前时刻的所述卫星云图确定当前时刻的台风中心点的经纬度；基于所述当前时刻的台风中心点的经纬度和下一时刻的所述卫星云图确定下一时刻的台风云系图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于当前时刻的所述GTS报文确定当前时刻的台风中心点的经纬度的步骤，包括：解码当前时刻的所述GTS报文，得到台风属性数据；从所述台风属性数据中读取当前时刻的台风中心点的经纬度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述当前时刻的台风中心点的经纬度和下一时刻的所述卫星云图确定下一时刻的台风云系图像的步骤，包括：以所述当前时刻的台风中心点的经纬度的预设范围对下一时刻的所述卫星云图进行图像切割，得到卫星云图的感兴趣区域；对所述卫星云图的感兴趣区域进行第一阈值筛选，得到云系二值图像；将所述云系二值图像上的云系转化为矢量多边形；从云系的所述矢量多边形中筛选出台风云系矢量多边形；将所述台风云系矢量多边形转化为台风云系的感兴趣区域；基于所述台风云系的感兴趣区域确定下一时刻的台风云系图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述台风云系图像确定台风的类型的步骤，包括：对所述台风云系图像进行第二阈值筛选，得到高灰度值图像；其中，所述第二阈值筛选的阈值设置为所述台风云系图像中最大像元值减去第一值；如果所述高灰度值图像上存在台风中心点，则所述台风的类型的为无眼台风类型；如果所述高灰度值图像上不存在台风中心点，则所述台风的类型的为有眼台风类型。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述台风的类型和所述台风云系图像确定台风中心点潜在图像的步骤，包括：如果所述台风的类型的为有眼台风类型，对所述台风云系图像进行第三阈值筛选；其中，所述第三阈值筛选的阈值设置为所述台风云系图像中像元值的平均值；将所述台风云系图像中像元值小于所述第三阈值筛选的阈值的图像作为台风中心点潜在图像。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述台风的类型和所述台风云系图像确定台风中心点潜在图像的步骤，包括：如果所述台风的类型的为无眼台风类型，对所述台风云系图像进行第四阈值筛选，得到次高灰度值图像；其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，田杰，吴彬锋，滕骏华，
申请(专利权)人：国家海洋环境预报中心，
类型：发明
国别省市：