[发明专利]气象领域识别涡旋的方法、装置、存储介质及电子设备有效
| 申请号: | 202110525677.7 | 申请日: | 2021-05-14 |
| 公开(公告)号: | CN113177505B | 公开(公告)日: | 2022-03-04 |
| 发明(设计)人: | 张敬萍;傅慎明;汤欢;孙建华;李万莉;张元春 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大气物理研究所 |
| 主分类号: | G06V20/13 | 分类号: | G06V20/13;G01W1/00 |
| 代理公司: | 北京悦和知识产权代理有限公司 11714 | 代理人: | 司丽春 |
| 地址: | 100000 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 气象 领域 识别 涡旋 方法 装置 存储 介质 电子设备 | ||
1.一种气象领域识别涡旋的方法,其特征在于,包括:
依据所识别的涡旋确定源地范围,获取源地内的风场数据,并将所述源地内相对涡度为正的格点作为目标格点;
确定与所述目标格点相邻的多个第一格点;确定以所述目标格点为中心的目标区域,在所述目标区域内设置以所述目标格点为中心的多个不同长度方向的矩形框,并在所述矩形框上选取多个第二格点;将所述目标区域划分为多个象限,并根据所述风场数据确定每个所述象限的平均风向;
判断所述第一格点是否满足第一旋转条件,判断所述第二格点是否满足第二旋转条件,判断所述象限的平均风向是否满足风场限定条件,所述第一旋转条件用于限定所述第一格点的风向为逆时针旋转,所述第二旋转条件用于限定所述第二格点的风向为逆时针旋转,所述风场限定条件用于限定所述象限的平均风向为逆时针旋转;
在多个所述第一格点满足第一旋转条件、至少一个所述矩形框对应的多个所述第二格点满足第二旋转条件且多个所述象限的平均风向满足风场限定条件的情况下,将所述目标格点作为有效格点,并根据所述有效格点的相对涡度确定涡旋中心;
在特征层循环执行水平追踪操作,直至后一时次不存在与当前时次的当前涡旋中心属于同一涡旋系统的涡旋中心;
之后在与所述特征层相邻的上层等压面或下层等压面搜索是否存在与当前涡旋中心属于同一涡旋系统的补充涡旋中心;若存在,则将所述上层等压面或下层等压面中与当前涡旋中心属于同一涡旋系统的补充涡旋中心的所在位置赋值给所述特征层,之后继续循环执行所述水平追踪操作;若不存在,确定与所述当前涡旋中心相对应的涡旋消亡;
其中,所述水平追踪操作包括:
确定当前时次的当前涡旋中心以及后一时次的涡旋中心;
确定在相同的水平追踪搜索范围内,所述当前时次与所述后一时次之间的纬向风场相关系数和经向风场相关系数,并将所述当前涡旋与所述后一时次的涡旋之间的纬向风场相关系数和经向风场相关系数的均值记为水平追踪风场相关系数,所述水平追踪搜索范围的中心为所述当前涡旋中心或所述后一时次的涡旋中心;
若所述当前涡旋中心与所述后一时次的涡旋中心之间的距离小于预设的水平追踪距离阈值、且所述水平追踪风场相关系数大于水平系数阈值,则确定所述当前涡旋中心与所述后一时次的涡旋中心属于同一涡旋系统;之后将所述后一时次重新作为当前时次。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述第一格点是否满足第一旋转条件包括:
获取所述第一格点的经向风和纬向风,并判断所述第一格点的风向是否为逆时针旋转;
若所述第一格点的风向为逆时针旋转,且所述第一格点的经向风变化率与所述第一格点的纬向风变化率之间的比值在预设范围[1/k,k]之间,则所述第一格点满足第一旋转条件;
其中,若所述第一格点为目标格点(i,j)的上格点(i,j+1),且所述上格点(i,j+1)的纬向风u(i,j+1)0,则所述上格点(i,j+1)的风向为逆时针旋转;
若所述第一格点为目标格点(i,j)的下格点(i,j-1),且所述下格点(i,j-1)的纬向风u(i,j-1)0,则所述下格点(i,j-1)的风向为逆时针旋转;
若所述第一格点为目标格点(i,j)的右格点(i+1,j),且所述右格点(i+1,j)的经向风v(i+1,j)0,则所述右格点(i+1,j)的风向为逆时针旋转;
若所述第一格点为目标格点(i,j)的左格点(i-1,j),且所述左格点(i-1,j)的经向风v(i-1,j)0,则所述左格点(i-1,j)的风向为逆时针旋转。
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