热带气旋的中心位置确定方法、装置、处理器、存储介质与流程

本发明涉及天气预报，具体地涉及一种热带气旋的中心位置确定方法、一种热带气旋的中心位置确定装置、一种处理器、一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、经济的发展带来了城市规模的不断发展，而由于贸易活动的频繁发生，沿海城市的发展规模往往较大，然而与频繁的贸易活动相对应的，在沿海城市也需要面对各种各样的自然气象，例如台风等。

2、热带气旋(tropical cyclone,tc)是生成于热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定的气旋性环流的非锋面性的天气尺度涡旋的统称，较强的热带气旋如台风在登陆后会对当地带来强降水、大风等重大自然灾害，因此对其强度和路径的预报对防灾减灾、保障社会财产安全上具有重要作用。

3、为了实现对热带气旋的预测，现有技术主要采用主观预测方法和客观预测方法，主观预测方法主要通过经验丰富的首席预报员对气象数据进行人工分析，并根据经验给出定强数据，然而该方法一方面存在较大的主观影响，因此无法保证其分析结果的稳定性和可靠性；另一方面预报员只能进行有限次数的定强分析，因此无法满足实时预报需求。

4、现有的客观预测方法主要基于热带气旋所在区域的红外图像进行热带气旋的直接分析，然而在实际应用过程中，热带气旋在初期其云型不稳定，导致其中心位置无法精确识别和确定，导致无法准确预测。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供一种热带气旋的中心位置确定方法、装置、处理器、存储介质，通过对现有的热带气旋中心位置预报方法进行改进，采用螺旋分析和环形分析相结合的方法对其中心位置进行精确计算，从而提高了中心位置的计算精确性。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种热带气旋的中心位置确定方法，所述方法包括：获取初始中心位置；基于螺旋分析算法对所述初始中心位置进行分析，生成针对热带气旋的螺旋拟合分数；基于所述螺旋拟合分数确定初步中心位置；基于环形中心算法对所述初步中心位置进行分析，生成环形拟合分数；获取所述螺旋拟合分数的第一权重，以及所述环形拟合分数的第二权重；基于所述螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成针对热带气旋的中心位置。

3、优选地，所述基于螺旋分析算法对所述初始中心位置进行分析，生成针对热带气旋的螺旋拟合分数，包括：基于所述初始中心位置和预设搜索半径确定热带气旋的初始区域，所述初始区域内分布第一坐标点；基于预设扩大规则对所述初始区域进行扩大操作，获得对应的扩充区域，所述扩充区域内分布第二坐标点；基于所述第一坐标点计算确定所述初始区域内的初始拟合分数；基于所述初始拟合分数和所述第二坐标点计算确定与所述第一坐标点对应的螺旋拟合分数。

4、优选地，所述基于所述第一坐标点计算确定所述初始区域内的初始拟合分数，包括：确定所述第一坐标点与任意第二坐标点之间的坐标距离；基于预设对数螺旋线和所述坐标距离计算所述第一坐标点的螺旋线单位矢量；获取所述热带气旋的云图，对所述云图执行归一化操作，获得归一化后云图；分别确定所述归一化后云图的经度梯度矢量和纬度梯度矢量；基于所述经度梯度矢量和所述纬度梯度矢量生成第一图像梯度矢量；对所述螺旋线单位矢量和所述第一图像梯度矢量执行叉乘操作，生成所述初始区域内的初始拟合分数。

5、优选地，所述基于所述螺旋拟合分数确定初步中心位置，包括：确定所述初始区域中所有第一坐标点对应的螺旋拟合分数中的最大拟合分数；获取与所述最大拟合分数对应的最大值点；基于所述最大值点的坐标确定初步中心位置。

6、优选地，所述基于环形中心算法对所述初步中心位置进行分析，生成环形拟合分数，包括：基于所述初步中心位置和预设边长确定对应的方形区域；基于预设梯度半径对所述方形区域进行划分，获得对应的多个环形区域；计算每个环形区域的初步拟合分数；从所述初步拟合分数中提取最大拟合分数，作为与所述初步中心位置对应的环形拟合分数。

7、优选地，所述计算每个环形区域的初步拟合分数，包括：确定所述热带气旋的云图的第二图像梯度矢量；依次基于每个环形区域的半径确定所述方形区域边缘径向的径向单位矢量；对所述第二图像梯度矢量和所述径向单位矢量执行点乘操作，生成每个环形区域的中间值；对所述中间值执行对数操作，生成每个环形区域的初步拟合分数。

8、优选地，所述基于所述螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成针对热带气旋的中心位置，包括：螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成对应的加权和；获取预设划分阈值；基于所述加权和所述预设划分阈值确定针对所述热带气旋的中心位置。

9、相应的，本发明还提供一种热带气旋的中心位置确定装置，所述装置包括：位置获取单元，用于获取初始中心位置；第一分析单元，用于基于螺旋分析算法对所述初始中心位置进行分析，生成针对热带气旋的螺旋拟合分数；初步确定单元，用于基于所述螺旋拟合分数确定初步中心位置；第二分析单元，用于基于环形中心算法对所述初步中心位置进行分析，生成环形拟合分数；权重获取单元，用于获取所述螺旋拟合分所的第一权重，以及所述环形拟合分数的第二权重；位置确定单元，用于基于所述螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成针对热带气旋的中心位置。

10、另一方面，本发明还提供一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行本发明提供的方法。

11、另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。

12、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

13、通过对现有的热带气旋中心位置计算方法进行改进，利用气象中心预报的具有一定精确性的热带气旋中心位置作为初始中心位置，在其一定范围内以螺旋分析方法和环形分析方法相结合，以及结合权重分类的方式，精确计算出了热带气旋的中心位置，提高了计算精确性。

14、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种热带气旋的中心位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于螺旋分析算法对所述初始中心位置进行分析，生成针对热带气旋的螺旋拟合分数，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标点计算确定所述初始区域内的初始拟合分数，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述螺旋拟合分数确定初步中心位置，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于环形中心算法对所述初步中心位置进行分析，生成环形拟合分数，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算每个环形区域的初步拟合分数，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成针对热带气旋的中心位置，包括：

8.一种热带气旋的中心位置确定装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项权利要求所述的方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种热带气旋的中心位置确定方法、装置、处理器、存储介质，涉及天气预报技术领域，所述方法包括：获取初始中心位置；基于螺旋分析算法对所述初始中心位置进行分析，生成针对热带气旋的螺旋拟合分数；基于所述螺旋拟合分数确定初步中心位置；基于环形中心算法对所述初步中心位置进行分析，生成环形拟合分数；获取所述螺旋拟合分所的第一权重，以及所述环形拟合分数的第二权重；基于所述螺旋拟合分数、所述第一权重、所述环形拟合分数以及所述第二权重生成针对热带气旋的中心位置。通过对现有的热带气旋中心位置预报方法进行改进，采用螺旋分析和环形分析相结合的方法对其中心位置进行精确计算，从而提高了中心位置的计算精确性。

技术研发人员：王凌梓,邓力源,王皓怀,沈海波,吴慧军,王忍之
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24