一种台风中心定位方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种台风中心定位方法、装置、电子设备及存储介质，涉及遥感影像处理技术领域，具体为:获取卫星遥感影像及台风预报数据；基于台风预报数据，确定第一台风中心位置，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；基于第一台风中心位置计算第一目标范围的距离惩罚场，利用距离惩罚场和螺旋分数场和圆环分数场计算联合分数场，将联合分数场的最大值对应的位置确定为第三台风中心位置。本申请能够提高台风中心定位的精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种台风中心定位方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及遥感图像处理
，尤其是涉及一种台风中心定位方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在众多台风参数中，台风中心位置是检测和预测台风路径及强度的关键信息，实时准确的确定台风中心位置将有助于台风运行轨迹的预测。传统的台风中心定位方法主要是基于物理量诊断的方法，由于统计资料以及观测资料的匮乏，仅依靠常规观测资料的分析结果，很难正确地体现出台风中心位置。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种台风中心定位方法、装置、电子设备及存储介质，进而解决了现有技术中人工参与台风中心定位带来误差的技术问题，实现了基于国产风云三号卫星数据能够自动实现高精度台风中心定位的技术效果。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种台风中心定位方法，包括：获取卫星遥感影像及台风预报数据；对卫星遥感影像进行预处理，得到预处理后的卫星遥感影像；基于台风预报数据，确定第一台风中心位置，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；基于第一台风中心位置计算第一目标范围的距离惩罚场，利用距离惩罚场和螺旋分数场计算指导的螺旋分数场，利用指导的螺旋分数场和圆环分数场计算联合分数场，将联合分数场的最大值对应的位置确定为第三台风中心位置。
[0005]进一步的，对卫星遥感影像进行预处理，得到预处理后的卫星遥感影像；包括：从卫星遥感影像中获取89GHz频段数据对应的经纬度和89GHz频段水平极化亮度温度数据；将89GHz频段数据对应的经纬度减去视差校正的度数；对89GHz频段水平极化亮度温度数据等间距纬度进行插值。
[0006]进一步的，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；包括：以第一台风中心位置为中心，经度方向上下各3度，纬度方向上下各3度确定一个正方形区域，该正方形区域为第一目标范围。
[0007]进一步的，采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；包括：
对于第一目标范围内的每个点，计算其螺旋分数：其中，其中，其中，其中，为15，为20；是经度，是纬度；N是第一目标范围内的像元总数；i是第一目标范围内中的一个像元点；disk是第一目标范围；是矢量范数函数；是第i个像元点的微波水平极化亮度温度，为的log函数降低梯度的极值；是第i个像元点的log
‑
5螺旋矢量场；是以弧度表示的螺旋矢量场的倾斜度；和是在处北向和东向的单位向量；为第i个像元点的经度和纬度；是第i个像元点在方向上与点的偏移距离，其中被归一化为近似等于的间距；当第i个像元点位于北半球，
±
为运算符＋，否则为运算符－，当第i个像元点位于北半球，为运算符－，否则为运算符＋；然后将第一目标范围内螺旋分数最大值对应的位置作为第二台风中心位置。
[0008]进一步的，基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；以第二台风中心位置为中心，以1.5度为半径确定一个圆形区域，该圆形区域为第二目标范围；对于第二目标范围内的每个点，计算其三维场：其中，是常数，取值为250，ring是第二目标范围，M为第二目标范围的像元总数，j是第二目标范围的像元数的一个点的索引号；是微波影像水平极化亮度温度的1/3次方；是从第二台风中心位置为中心向外辐射指向圆上第j点的单位向量；为半径，单位是度；从0.05
°
开始取值，以0.05
°
步长递增直至1.5
°
，由此计算得到多个对应的三
维场值，将其中的最大值作为点的圆环分数：。
[0009]进一步的，基于第一台风中心位置计算第一目标范围的距离惩罚场，利用距离惩罚场和螺旋分数场计算指导的螺旋分数场，利用指导的螺旋分数场和圆环分数场计算联合分数场，将联合分数场的最大值对应的位置确定为第三台风中心位置，包括：计算第一台风中心位置和第一目标范围内各点的距离的平方距离，作为距离惩罚场；利用距离惩罚场和螺旋分数场计算指导的螺旋分数场，计算指导的螺旋分数；其中，权重取值为1；利用指导的螺旋分数场和圆环分数场，计算联合分数场：其中，是圆环分数权重；将第一目标范围内台风中心联合分数最大值对应的位置作为第三台风中心位置。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种台风中心定位装置，包括：获取单元，用于获取卫星遥感影像及台风预报数据；预处理单元，用于对卫星遥感影像进行预处理，得到预处理后的卫星遥感影像；第一确定单元，用于基于台风预报数据，确定第一台风中心位置，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；螺旋分数场计算单元，用于采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；圆环分数场计算单元，用于基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；第二确定单元，用于基于第二台风中心位置和第三台风中心位置，利用距离惩罚场确定第二台风中心位置和第三台风中心位置的联合分数场；确定第四台风中心位置。
[0011]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例的台风中心定位方法。
[0012]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本申请实施例的台风中心定位方法。
[0013]本申请解决了现有技术中人工参与台风中心定位带来误差的技术问题，基于国产风云三号卫星数据能够自动实现高精度台风中心定位。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本申请实施例提供的台风中心定位方法的流程图；图2为本申请实施例提供的台风中心定位装置的功能结构图；图3为本申请实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
[0016]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0017]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台风中心定位方法，其特征在于，包括：获取卫星遥感影像及台风预报数据；对卫星遥感影像进行预处理，得到预处理后的卫星遥感影像；基于台风预报数据，确定第一台风中心位置，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；基于第一台风中心位置计算第一目标范围的距离惩罚场，利用距离惩罚场和螺旋分数场计算指导的螺旋分数场，利用指导的螺旋分数场和圆环分数场计算联合分数场，将联合分数场的最大值对应的位置确定为第三台风中心位置。2.根据权利要求1所述的台风中心定位方法，其特征在于，对卫星遥感影像进行预处理，得到预处理后的卫星遥感影像；包括：从卫星遥感影像中获取89GHz频段数据对应的经纬度和89GHz频段水平极化亮度温度数据；将89GHz频段数据对应的经纬度减去视差校正的度数；对89GHz频段水平极化亮度温度数据等间距纬度进行插值。3.根据权利要求1所述的台风中心定位方法，其特征在于，根据第一台风中心位置确定第一目标范围；包括：以第一台风中心位置为中心，经度方向上下各3度，纬度方向上下各3度确定一个正方形区域，该正方形区域为第一目标范围。4.根据权利要求3所述的台风中心定位方法，其特征在于，采用螺旋估计方法计算第一目标范围的螺旋分数场，将螺旋分数场的最大值对应的位置确定为第二台风中心位置；包括：对于第一目标范围内的每个点，计算其螺旋分数：其中，其中，其中，其中，为15，为20；是经度，是纬度；N是第一目标范围内的像元总数；i是第一目标范围内中的一个像元点；disk是第一目标范围；是矢量范数函数；是第i个像元点的微波水平极化亮度温度，为的log函数降低梯度的极值；
是第i个像元点的log
‑
5螺旋矢量场；是以弧度表示的螺旋矢量场的倾斜度；和是在处北向和东向的单位向量；为第i个像元点的经度和纬度；是第i个像元点在方向上与点的偏移距离，其中被归一化为近似等于的间距；当第i个像元点位于北半球，
±
为运算符＋，否则为运算符－，当第i个像元点位于北半球，为运算符－，否则为运算符＋；然后将第一目标范围内螺旋分数最大值对应的位置作为第二台风中心位置。5.根据权利要求4所述的台风中心定位方法，其特征在于，基于第二台风中心位置确定第二目标范围，采用圆环估计方法计算第二目标范围的圆环分数场；以第二台风中心位置为中心，以1.5度...

【专利技术属性】
技术研发人员：相坤生，王宇翔，鲍青柳，李占强，侯世奎，邢树果，王士帅，闫军朝，
申请(专利权)人：航天宏图信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：