【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气象监测和台风追踪，尤其涉及一种新型的台风识别追踪方法。
技术介绍
1、近年来，全球变暖对热带气旋活动的潜在影响一直是研究热点，大多数学者以全球气候模式作为主要研究工具进行热带气旋(下文也称台风)未来变化的研究。随着模式分辨率的提高，气候模式可以模拟出类似现实世界中热带气旋的涡旋结构。研究者开始使用热带气旋的识别方法追踪热带气旋路径，通常将气候模式分辨率、海平面中心最低气压、中心最大风速值、中心最大涡度值、暖心结构、气旋发源地和持续时间等作为热带气旋的判断标准。当与热带气旋特性相关的动力学和热力学环境变量(检测器)超过设定阈值时，涡旋就被确定为热带气旋的一部分。在栅格数据中超过这些阈值的格点代表热带气旋的中心，然后将这些中心连接起来，便形成一条完整的热带气旋轨迹。目前已有的识别和追踪热带气旋算法，其主要区别在于所使用的特定检测器以及与之相关阈值的设定。下表总结了最常用的热带气旋识别算法和阈值的设定。
2、
3、注：‘v’和‘t’分别表示风速和温度异常；在‘v’和‘t’后的数字表示气压层高度；‘sst’指的是海洋表面温度。
4、现有技术的问题及缺陷：
5、研究发现识别追踪算法也有不足的地方，例如海平面气压易受大尺度系统的影响，并且快速移动的弱系统也会被副热带急流等强的背景气流所掩盖，直至其强烈发展时才能够被客观判定和追踪到；
6、海平面气压受地形和复杂地势的影响很大,这对于识别登陆的台风来说可能会产生较大的误差；
7、此外，由于选用较多的海气环境
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种新型的台风识别追踪方法。
2、本专利技术提供了一种新型的台风识别追踪方法，包括以下步骤：
3、第一步：识别每个时间步长的台风种子中心；
4、第二步：将所述第一步识别的台风种子中心连接成一条台风路径。
5、作为本专利技术的进一步改进，在所述第一步中，还包括：
6、步骤1：将每个时间步长的850hpa相对涡度场转换成二值图像；
7、步骤2：将值为1的部分连接起来，标记连通区域，并保留含有多个像素为1的连通区域；
8、步骤3：通过数字形态学的侵蚀操作确定每个保留的连通区域的边界；
9、步骤4：被侵蚀后的对象具有一个以上像素的，以及内部像素的850hpa相对涡度大于边界像素的相对涡度，则该连通区域均视为热带气旋的一部分，区域的中心点被视为台风种子的中心。
10、作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤1中，如果850hpa相对涡度小于1.4×10-4s-1，则对应的像素设为0，否则设为1。
11、作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤2中，使用四邻域的结构元素将值为1的部分连接起来，标记连通区域，并保留含有不少于18个像素为1的连通区域。
12、作为本专利技术的进一步改进，在所述第二步中，在初始时刻，将热带气旋种子与下一时刻距离最近的热带气旋种子中心相连，其余未连接热带气旋种子的作为下一轮热带气旋路径追踪的起点。
13、作为本专利技术的进一步改进，在所述第二步中，下一时刻距离为420km范围内。
14、作为本专利技术的进一步改进，在所述第二步中，每两个时刻之间的时间间隔一个时间步长。
15、作为本专利技术的进一步改进，在所述第二步中，如果下一时刻没有候选连接点，则台风路径将在该时刻终止。
16、作为本专利技术的进一步改进，在所述第二步中，为排除其他中尺度天气系统的干扰，并确保跟踪的是一条热气旋轨迹，每条热气旋路径的持续时间至少需要72h，路径曲率应小于0.3。
17、作为本专利技术的进一步改进，所述时间步长为六小时。
18、本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的台风识别追踪方法采用仅一个环境变量(850hpa的相对涡度)输入的方法，并结合数字形态学处理识别追踪热带气旋，从而最大限度地减少了热带气旋识别过程中使用的环境变量数量和主观阈值设置，且能够在不牺牲识别精度的基础上提高追踪效率，这些特点使其成为在再分析数据中检测热气旋的一种简单、高效和稳健的方法；2.本专利技术的台风识别追踪方法具有在全球变暖条件下识别气候模式数据中的热带气旋的潜力，并可以应用于预测未来热带气旋的变化。
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1.一种新型的台风识别追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第一步中，还包括：
3.根据权利要求2所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述步骤1中，如果850hPa相对涡度小于1.4×10-4s-1，则对应的像素设为0，否则设为1。
4.根据权利要求3所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述步骤2中，使用四邻域的结构元素将值为1的部分连接起来，标记连通区域，并保留含有不少于18个像素为1的连通区域。
5.根据权利要求1所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第二步中，在初始时刻，将热带气旋种子与下一时刻距离最近的热带气旋种子中心相连，其余未连接热带气旋种子的作为下一轮热带气旋路径追踪的起点。
6.根据权利要求5所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第二步中，下一时刻距离为420km范围内。
7.根据权利要求5所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第二步中，每两个时刻之间的时间间隔一个时间步长。
8.根据权利要求5所述的台风识
9.根据权利要求5所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第二步中，为排除其他中尺度天气系统的干扰，并确保跟踪的是一条热气旋轨迹，每条热气旋路径的持续时间至少需要72h，路径曲率应小于0.3。
10.根据权利要求1或2或7所述的台风识别追踪方法，其特征在于，所述时间步长为六小时。
...【技术特征摘要】
1.一种新型的台风识别追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第一步中，还包括：
3.根据权利要求2所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述步骤1中，如果850hpa相对涡度小于1.4×10-4s-1，则对应的像素设为0，否则设为1。
4.根据权利要求3所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述步骤2中，使用四邻域的结构元素将值为1的部分连接起来，标记连通区域，并保留含有不少于18个像素为1的连通区域。
5.根据权利要求1所述的台风识别追踪方法，其特征在于，在所述第二步中，在初始时刻，将热带气旋种子与下一时刻距离最近的热带气旋种子中心相连，其余未连接热带气旋种子的作为下一轮热带气旋路...
【专利技术属性】
技术研发人员：段忠东，吴甜甜，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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