[发明专利]一种基于主被动微波遥感观测的热带气旋自动定强方法

摘要

本发明公开了一种基于主被动微波遥感观测的热带气旋自动定强方法，该方法基于相关向量机联合主被动微波遥感观测的热带气旋；自动获取微波辐射计亮度温度、微波散射计海表面风场的信息；然后依据热带气旋强度估计模型对过境时间接近一小时内、台风中心经纬度0.5～2.5度范围内的亮度温度和海表面风场的信息进行处理，最后得到热带气旋中心附近地面的热带气旋等级。本发明方法处理过程简单、实用性强、成本低、精度高、易于操作，对热带气旋强度估计系统性能不需做任何假设。

主权项

1.一种基于主被动微波遥感观测的热带气旋自动定强方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：获取微波散射计的海表面风场信息；获取用微波散射计采集到的过境时间接近一小时内、台风中心经纬度0.5～2.5度范围内的卫星遥感数据中的海表面风场信息记为MWA＝{A_sca₁,A_sca₂,…,A_sca_n,…,A_sca_E}；A_sca₁表示微波散射计采集的第一组卫星遥感数据；A_sca₂表示微波散射计采集的第二组卫星遥感数据；A_sca_n表示微波散射计采集的第n组卫星遥感数据；A_sca_E表示微波散射计采集的最后一组卫星遥感数据；n表示采集样本的标识号，所述中，为所述A_sca_n中的最大卫星遥感数据值，为所述A_sca_n中的最小卫星遥感数据值，为所述A_sca_n中的卫星遥感数据平均值，为所述A_sca_n中的卫星遥感数据的标准差值，为所述A_sca_n中与的差值；步骤二：海表面风场相对遥感数据取；从所述MWA＝{A_sca₁,A_sca₂,…,A_sca_n,…,A_sca_E}中选取出每一组海表面风场的最大卫星遥感数据值、最小卫星遥感数据值、卫星遥感数据平均值、卫星遥感数据的标准差值、以及最大与最小之间的差值，得到粗粒度—海表面风场信息MM＝{SCA_max,SCA_min,SCA_mean,SCA_std,SCA_差}；步骤三：采用线性回归获取海表面风场特征参数；采用线性回归方法并依据CMA作为参考，对所述MM＝{SCA_max,SCA_min,SCA_mean,SCA_std,SCA_差}进行选取，得到最优的满足海表面风场的卫星遥感数据的一个，称为微波散射计－特征参数MMA，MMA∈MM；步骤四：获取微波辐射计的海表面亮度温度信息；获取用微波辐射计采集到的过境时间接近一小时内、台风中心经纬度0.5～2.5度范围内的卫星遥感数据中的海表面亮度温度信息记为MWP＝{P_rad₁,P_rad₂,…,P_rad_n,…,P_rad_F}；P_rad₁表示微波辐射计采集的第一组卫星遥感数据；P_rad₂表示微波辐射计采集的第二组卫星遥感数据；P_rad_n表示微波辐射计采集的第n组卫星遥感数据；P_rad_F表示微波辐射计采集的最后一组卫星遥感数据；所述中，为所述P_rad_F中的最大卫星遥感数据值，为所述P_rad_F中的最小卫星遥感数据值，为所述P_rad_F中的卫星遥感数据平均值，为所述P_rad_F中的卫星遥感数据的标准差值，为所述P_rad_F中与的差值；步骤五：海表面亮度温度相对遥感数据取；从所述MWP＝{P_rad₁,P_rad₂,…,P_rad_n,…,P_rad_F}中选取出每一组海表面亮度温度的最大卫星遥感数据值、最小卫星遥感数据值、卫星遥感数据平均值、卫星遥感数据的标准差值、以及最大与最小之间的差值，得到粗粒度—海表面亮度温度信息MP＝{SCP_max,SCP_min,SCP_mean,SCP_std,SCP_差}；步骤六：采用线性回归获取海表面亮度温度特征参数；采用线性回归方法并依据CMA作为参考，对所述MP＝{SCP_max,SCP_min,SCP_mean,SCP_std,SCP_差}进行选取，得到最优的满足海表面亮度温度的卫星遥感数据的一个，称为微辐散射计－特征参数MMP，MMP∈MP；步骤七：基于相关向量机的热带气旋强度处理；选择出最优特征参数MMA、MMP后，采用基于相关向量机的热带气旋强度的处理，得到热带气旋强度；所述中，X为特征向量，X＝{x₁,x₂,…,x_n,…,x_N}，为第1组输入的特征参数向量，为第2组输入的特征参数向量，为任意一组输入的特征参数向量，为最后一组输入的特征参数向量，K为核函数，所述核函数选用Gauss核函数。