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基于密度矩阵和卫星修正的台风中心定位仿真 预览
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作者 庞君如 王让会 李博 《计算机仿真》 北大核心 2019年第6期398-402,共5页
针对当前方法在对台风中心进行定位时存在准确性不高、收敛速度较慢的问题,提出一种新的台风中心定位方法,采用能量系数、熵值、对比度、相关系数以及局部平稳系数描述台风卫星云图的纹理特征,求得台风卫星云图的密度矩阵,从中提取云图... 针对当前方法在对台风中心进行定位时存在准确性不高、收敛速度较慢的问题,提出一种新的台风中心定位方法,采用能量系数、熵值、对比度、相关系数以及局部平稳系数描述台风卫星云图的纹理特征,求得台风卫星云图的密度矩阵,从中提取云图灰度平均纹理特征、小梯度优势特征和梯度均匀性纹理特征,并对其进行阈值化处理和正规化处理,完成台风卫星云图的预处理;构建台风中心定位最优目标函数并进行求解,完成台风中心初步定位,在此基础上剔除不合理台风中心位置坐标,提高台风中心定位精度。实验结果证明,所提方法在进行台风中心定位时,其定位精确度相比传统方法有很大提高,另外完成台风中心定位所需迭代次数明显减少。以上实验结果说明所提方法能够实现不同类型台风中心的准确定位,且收敛速度快。 展开更多
关键词 密度矩阵 卫星修正 台风中心 定位
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台风“海马”登陆过程近地风场脉动特性研究
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作者 姚博 聂铭 +1 位作者 谢壮宁 肖凯 《建筑结构学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期28-34,共7页
为研究台风登陆过程中近地风场脉动特性,采用Windcube V2型多普勒激光测风雷达实测台风“海马”的登陆过程,获得了高度40-290 m范围内共计12处的时程数据。基于观测结果,分析了台风中心、眼壁强风区等位置的平均风速和风向、风剖面、阵... 为研究台风登陆过程中近地风场脉动特性,采用Windcube V2型多普勒激光测风雷达实测台风“海马”的登陆过程,获得了高度40-290 m范围内共计12处的时程数据。基于观测结果,分析了台风中心、眼壁强风区等位置的平均风速和风向、风剖面、阵风因子、湍流强度、湍流积分尺度等发散特性。分析结果表明:台风“海马”平均风速时程呈“M”形双峰分布,台风登陆前后风向角变化了近180°;平均风速剖面在风眼中心和眼壁强风区具有明显不同的剖面形式;风向剖面异于良态风剖面,且沿高度并非一致;在台风眼壁强风区,纵、横和竖向湍流强度三者之比为1∶0.91∶0.40,相比于规范值,台风“海马”横向湍流强度相对较大,竖向湍流强度相对较小;纵向和横向阵风因子均随平均风速的增加而减小,基于非线性关系式给出了阵风因子和湍流度的拟合关系式,拟合结果与实测结果较为接近;湍流积分尺度在眼壁强风区较大,台风登陆前后其值差异也较大且后眼壁大于前眼壁,受地貌特性影响较为显著。 展开更多
关键词 台风海马 现场实测 台风中心 近地层 湍流特性
基于非线性最优目标函数的红外云图台风中心自动定位 预览 被引量:2
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作者 陈希 李妍 +1 位作者 毛科峰 费树岷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期155-160,共6页
台风中心的自动定位对于灾害性天气预测具有重要意义。针对台风云系在云图中分布的不确定性和多变性,利用主特征向量提取方法实现了台风云系的客观描述;在此基础之上,根据台风密闭云区在云图中呈圆形的几何特性,构建了台风中心自动... 台风中心的自动定位对于灾害性天气预测具有重要意义。针对台风云系在云图中分布的不确定性和多变性,利用主特征向量提取方法实现了台风云系的客观描述;在此基础之上,根据台风密闭云区在云图中呈圆形的几何特性,构建了台风中心自动定位的非线性最优目标函数;因该目标函数的导数不易求取,利用生物遗传算法,求得了台风中心位置的最优数值解,有效地实现了台风中心的自动定位。多个台风中心定位仿真结果表明,该方法能够实现有眼和无眼台风的自动定位,并且理论可靠、实用性强、定位精度高。 展开更多
关键词 非线性最优目标函数 台风中心 自动定位 红外云图
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基于遗传算法初始群体优化的台风中心自动定位 预览 被引量:3
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作者 李妍 陈希 +2 位作者 费树岷 周芦燕 周凯 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2011年第4期 425-429,共5页
针对误差梯度求导方法求解台风中心自动定位最优目标函数时,具有解的局部优化问题以及最优解获取困难的不足,本文将遗传算法应用到卫星云图台风中心自动定位的优化求解中,实现了台风中心的准确自动定位。同时,考虑到标准遗传操作中... 针对误差梯度求导方法求解台风中心自动定位最优目标函数时,具有解的局部优化问题以及最优解获取困难的不足,本文将遗传算法应用到卫星云图台风中心自动定位的优化求解中,实现了台风中心的准确自动定位。同时,考虑到标准遗传操作中初始群体的随机生成对最优解的搜索具有很强的敏感性和不确定性问题,本文根据台风云系的灰度分布特征,对初始群体的生成进行了改进与优化,求得了最优数值解。多个台风中心定位仿真试验结果验证了该方法的合理性和可靠性。 展开更多
关键词 卫星云图 台风中心 自动定位 遗传算法
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基于红外卫星云图的台风中心自动定位方法研究 预览 被引量:6
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作者 李妍 陈希 费树岷 《红外》 CAS 2010年第3期 11-14,共4页
台风中心定位一般依靠气象专业人员采用人工手动方式进行,自动化程度不高,效率低。本文利用单幅红外台风云图,根据台风运动特征以及天气学诊断原理,建立了基于红外卫星云图的云运动矢量主方向提取方法;在此基础上,根据台风密闭云... 台风中心定位一般依靠气象专业人员采用人工手动方式进行,自动化程度不高,效率低。本文利用单幅红外台风云图,根据台风运动特征以及天气学诊断原理,建立了基于红外卫星云图的云运动矢量主方向提取方法;在此基础上,根据台风密闭云区近似为圆的几何形状,构建了以圆的几何特性为约束的台风中心自动定位最优目标函数,求得了解析解,实现了有眼和无眼台风的自动定位。用这种方法对2005年“海棠”台风多个时次的红外卫星云图进行了台风中心自动定位仿真。该方法的定位精度较高,可作为台风中心自动定位的良好技术手段。 展开更多
关键词 红外卫星云图 台风中心 自动定位 最优目标函数
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近海台风雷达定位方法应用研究 预览 被引量:17
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作者 许映龙 矫梅燕 +1 位作者 毕宝贵 张涛 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第6期 1119-1128,共10页
对于近似轴对称与类似兰金涡旋特性的台风近中心环流而言,其多普勒雷达径向速度场具有相当特殊的偶极型态分布特征。在假设台风环流存在最大风速半径的前提下,利用多普勒雷达径向速度场的这种分布特性和型态识别技术,进行近海台风的... 对于近似轴对称与类似兰金涡旋特性的台风近中心环流而言,其多普勒雷达径向速度场具有相当特殊的偶极型态分布特征。在假设台风环流存在最大风速半径的前提下,利用多普勒雷达径向速度场的这种分布特性和型态识别技术,进行近海台风的雷达定位客观方法的应用研究,并选取两种客观定位方法对台风中心位置进行估计。两种客观方法分别为几何轴对称中心定位法和速度距离方位显示中心定位法,前者直接应用多普勒径向速度场进行定位估计,后者则应用观测的多普勒径向速度场与观测点至雷达中心距离的乘积来估计台风中心位置。利用“兰金”涡旋模式模拟的多普勒雷达径向速度场和实际观测的台风环流的多普勒雷达径向速度场以及台风年鉴资料,对这两种定位方法进行模拟和实际测试的结果表明:模拟测试的定位误差在0.5km以下,最大风速半径的误差在0.12km以下;而实际测试的定位误差在3~13km以内,有些时次甚至在3km以下。因此,对近海台风而言,利用多普勒雷达径向速度场资料进行实时业务定位是可行的,且其定位结果将对台风实时业务预报和警报具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 台风 多普勒雷达 径向速度 客观定位方法
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卫星红外云图上台风中心定位技术研究和应用 预览 被引量:13
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作者 曾明剑 于波 +2 位作者 周曾奎 吴海英 张静 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期 241-247,共7页
利用红外卫星云图的灰度分布和对应亮温特征,系统地研究、归纳了基于红外卫星云图的台风中心定位方法和技术.对结构特征不同的台风云系,拟订了不同的定位方法.对各定位方法的算法和实现步骤进行优化和拓展后,将其转化成实际业务工作中... 利用红外卫星云图的灰度分布和对应亮温特征,系统地研究、归纳了基于红外卫星云图的台风中心定位方法和技术.对结构特征不同的台风云系,拟订了不同的定位方法.对各定位方法的算法和实现步骤进行优化和拓展后,将其转化成实际业务工作中可操作的一整套(共计7种)台风中心定位的业务系统.整套方法以人机交互为主,部分实现了全自动化.实践证明,无论是何种结构特征的台风云系,选择其中某种方法,都能较准确地定出台风中心. 展开更多
关键词 红外云图 台风中心 定位
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台风“达维”进入渤海后定位、路径及强度分析 预览 被引量:2
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作者 吴曼丽 赵忠伟 +2 位作者 张楠 李玉鸣 乔小湜 《中国农学通报》 CSCD 2014年第32期269-275,共7页
为了研究北上台风的移动路径特点、台风中心的定位方法以及产生台风暴雨的主要影响因子,利用辽宁省热带气旋历史资料库检索系统及卫星、高空和地面的实况资料,分析2012年第10号台风"达维"进入渤海后的定位、路径和强度变化及其在天气... 为了研究北上台风的移动路径特点、台风中心的定位方法以及产生台风暴雨的主要影响因子,利用辽宁省热带气旋历史资料库检索系统及卫星、高空和地面的实况资料,分析2012年第10号台风"达维"进入渤海后的定位、路径和强度变化及其在天气学和动力学角度的成因。结果表明:(1)当台风云系不显著时,台风中心位置可以通过地面风场出现气旋性的辐合流场,同时配合流场内出现的低气压区来主观定位;(2)台风"达维"的路径变化一方面受到中高纬度西风槽与之相互牵引并结合的影响,另一方面副高南侧的双台风系统加强了副高西南侧的急流带,"达维"的移动路径主要受副高边缘流场影响;(3)低海温及低层冷空气入侵是"达维"强度减弱的2个主要因素。 展开更多
关键词 台风“达维” 台风定位 路径分析 强度分析
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基于灰色预测和Chan-Vese模型的台风中心定位 预览 被引量:1
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作者 乔文峰 李元祥 +1 位作者 许映龙 胡琦 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期 443-447,共5页
台风是最严重的自然灾害之一,是一个具有巨大破坏力的天气系统。为了减少台风所带来的损失,实时精确地确定台风中心位置是一项十分重要的工作,这也为台风的跟踪与定强等分析提供了重要信息。对国内外台风中心定位现状进行了研究,基于红... 台风是最严重的自然灾害之一,是一个具有巨大破坏力的天气系统。为了减少台风所带来的损失,实时精确地确定台风中心位置是一项十分重要的工作,这也为台风的跟踪与定强等分析提供了重要信息。对国内外台风中心定位现状进行了研究,基于红外序列图像,分别对有眼台风和无眼台风进行定位,提出了基于灰色预测和Chan-Vese模型的台风定位方案。灰色预测用于预测下一时刻台风的初始位置;通过Chan-Vese模型得到台风中心附近的眼墙,然后进行圆拟合即可得到台风中心。除此之外,一些模式识别和图像处理的方法在有眼台风定位中得到了较好的应用。利用气象卫星MTSAT红外1通道图像对2007年台风"圣帕"序列图像进行测试,并将结果分别与中央气象台及日本气象厅的最优路径进行对比,经、纬度误差在0.18°以内。 展开更多
关键词 台风中心定位 灰色模型 CHAN-VESE模型 模式识别
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利用云导风矢量的台风中心自动定位 预览 被引量:11
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作者 刘正光 喻远飞 +1 位作者 吴冰 刘还珠 《气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期636-640,共5页
文中提出了一种利用云导风矢量图进行台风中心自动定位的方法.云导风矢量通过对具有一定时间间隔的两幅相关卫星云图进行模板匹配而得出.模板匹配就是根据已知模式的图像在一幅陌生图像中寻找对应于该模式的子图像的过程.根据气象知识,... 文中提出了一种利用云导风矢量图进行台风中心自动定位的方法.云导风矢量通过对具有一定时间间隔的两幅相关卫星云图进行模板匹配而得出.模板匹配就是根据已知模式的图像在一幅陌生图像中寻找对应于该模式的子图像的过程.根据气象知识,台风云系运动的特点是中心平移量大而自旋很弱,且台风中心与台风云系整体的移动方向一致,因此求出云导风矢量图中与台风整体移动矢量大小和方向一致的矢量集合的最密集区,经过数学形态学处理后便得到台风中心. 展开更多
关键词 云导风 模板匹配 数学形态学 台风中心定位
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用地面加密资料作登陆台风定位的客观方法 预览
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作者 滕卫平 杜惠良 《气象》 CSCD 北大核心 1995年第7期 43-46,共4页
应用地面加密观测资料,采取滑动计算区域,通过客观分析流场、气压场和涡度场,并根据其分布特征综合定出风中心。用该方法研制的软件使用方便,具有迅速,及时,客观等特点,对登陆台风定位误差较小,有一定的实用价值。
关键词 台风 登陆台风 地面加密数据 客观分析
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台风业务应用和预警系统简介 预览 被引量:6
12
作者 曾明剑 于波 +1 位作者 周曾奎 魏建苏 《气象科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期 451-456,共6页
为满足江苏省气象台日常业务和日益增加的服务需求,台风业务应用和预警系统(Typhoon Operational Application and Pre-warning System,以下简称TOAPS)依据中国气象局台风业务规范,结合江苏省台多年的实践经验,融入江苏省台最新... 为满足江苏省气象台日常业务和日益增加的服务需求,台风业务应用和预警系统(Typhoon Operational Application and Pre-warning System,以下简称TOAPS)依据中国气象局台风业务规范,结合江苏省台多年的实践经验,融入江苏省台最新研究成果,采用可视化语言编制而成。系统集报文解码、多家预报路径功能显示、预报发布、历史相似性查询、登陆台风“移行路径分类概念模式”、台风中心的云图定位及诸多辅助工具于一体。经过2003-2005三年台汛期在江苏省气象台的应用检验,证明该系统稳定可靠、软硬件环境要求较低、移植性好、可操作性强、自动化程度高,在江苏省台日常业务和专业服务方面发挥了重要作用。 展开更多
关键词 台风 相似性 预警 中心定位
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0414号台风“云娜”多普勒雷达探测 预览 被引量:15
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作者 朱龙彪 郑铮 何彩芬 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期 500-508,共9页
通过宁波新一代天气雷达对0414号台风"云娜"的多普勒雷达探测资料及其所提供的产品进行个例分析,得出了一些初步的结果:该雷达对"云娜"的中心位置探测与舟山、温州雷达以及中央气象台综合定位基本一致;通过大陈站... 通过宁波新一代天气雷达对0414号台风"云娜"的多普勒雷达探测资料及其所提供的产品进行个例分析,得出了一些初步的结果:该雷达对"云娜"的中心位置探测与舟山、温州雷达以及中央气象台综合定位基本一致;通过大陈站、石浦站出现的极大风速与温州、宁波两部多普勒雷达测得的最大径向速度比较,发现其独特的径向速度产品能较好地显示台风的极大风速情况;探测到的反射率因子强度与雨强有较好的对应关系,并就此讨论了Z-I关系.文章还对总降水量产品和实况雨量进行比较,发现反演值只有实况过程雨量的50%左右. 展开更多
关键词 台风 中心定位 回波强度 雨强 多普勒雷达 雷达探测 新一代天气雷达 径向速度 中央气象台 反射率因子
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