【技术实现步骤摘要】
基于变分自编码的台风云图外推方法、系统、设备和介质
[0001]本专利技术涉及台风预测
，特别是涉及一种基于变分自编码的台风云图外推方法、系统、计算机设备和存储介质。
技术介绍
[0002]台风在是热带海洋或亚热带洋上生成的具有气旋性漩涡结构的天气过程，其破坏力非常大，是造成沿海地区人员伤亡和财产损失的直接因素，对台风路径的有效预测是开展防台减灾工作，到达防灾减灾目的的重要基础。
[0003]目前，台风路径预报的主要是采用数值天气预报模式，即动力预报。该技术基于数学和物理方法，通过动力学和热力学的微分方程组定量描述天气流体的演变过程，并借助于超级计算机模拟和预测大气运动状态，预测各天气形势和各气象要素，从而实现台风路径预报。随着对台风中尺度系统的不断认识、对台风精细化结构演变特征及其机理的持续研究、以及对台风综合探测手段和计算机性能的进一步完善等，台风数值预报技术也取得较快的发展，台风路径预报误差也有所下降。
[0004]然而，现有基于数值天气预报技术在实际应用中仍存在以下不足：1)在硬件上依赖于高性能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于变分自编码的台风云图外推方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取卫星云图数据和历史台风最佳路径数据，并根据所述卫星云图数据和历史台风最佳路径数据，构建台风云图外推数据集；根据所述台风云图外推数据集，构建得到台风云图外推预测模型；所述台风云图外推预测模型包括依次连接的变分自编码器、解码器和三维点云重采样器；获取待预测台风的初始卫星云图数据，并将所述初始卫星云图数据输入所述台风云图外推预测模型进行云图外推预测，得到对应的云图预测结果。2.如权利要求1所述的基于变分自编码的台风云图外推方法，其特征在于，所述根据所述卫星云图数据和历史台风最佳路径数据，构建台风云图外推数据集的步骤包括：将所述卫星云图数据添加对应的经纬度信息，得到预处理卫星云图数据；根据所述历史台风最佳路径数据，得到对应的台风记录；所述台风记录包括台风最大风速、台风中心经纬度、台风最低中心气压、台风登陆位置、台风转向和台风移速；将所述台风记录与所述预处理卫星云图数据按照预设规则进行匹配，得到各个台风记录的匹配卫星云图信息；所述预设规则为经纬度信息和时间信息一一对应；所述匹配卫星云图信息包括经纬度信息和时间信息；根据各个台风记录和对应的匹配卫星云图信息，构建得到所述台风云图外推数据集。3.如权利要求2所述的基于变分自编码的台风云图外推方法，其特征在于，所述根据各个台风记录和对应的匹配卫星云图信息，构建得到所述台风云图外推数据集的步骤包括：根据各个台风记录时间，确定各个台风的发生时间；分别以各个台风的发生时间为起点，按照预设时间间隔倒序选取预设数目个卫星云图样本；将所述卫星云图样本按照预设时序比例划分，得到训练样本和对应的样本标签；根据各个训练样本和对应的样本标签，构建得到所述台风云图外推数据集。4.如权利要求1所述的基于变分自编码的台风云图外推方法，其特征在于，所述变分自编码器包括依次连接的第一二维卷积层、第二二维卷积层、第三二维卷积层、第一全连接层和分布隐变量拟合层；所述第一二维卷积层、第二二维卷积层、第三二维卷积层的卷积核大小均为3*3，卷积步长均为2*2；第一二维卷积层的输入通道数和输出通道数分别为6和12；所述第二二维卷积层的输入通道数和输出通道数分别为12和18；所述第三二维卷积层的输入通道数和输出通道数分别为18和24；所述解码器包括依次连接的特征重采样层、第一维度转换层、第一二维反卷积层、第二二维反卷积层和第三二维反卷积层；所述第一二维反卷积层、第二二维反卷积层、第三二维反卷积层的卷积核大小均为2*2，卷积步长均为2*2；第一二维反卷积层的输入通道数和输出通道数分别为24和18；所述第二二维反卷积层的输入通道数和输出通道数分别为18和12；所述第三二维反卷积层的输入通道数和输出通道数分别为12和6。5.如权利要求4所述的基于变分自编码的台风云图外推方法，其特征在于，所述三维点云重采样器包括依次连接的坐...
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