臺風(fēng)具有極強的破壞力,對人類生命安全造成嚴(yán)重威脅。準(zhǔn)確預(yù)報臺風(fēng)路徑與監(jiān)測臺風(fēng)位置有利于災(zāi)害性天氣有效預(yù)警與防范,而且對氣候、天氣研究具有重要指示與參考意義。本文將衛(wèi)星云圖臺風(fēng)云系邊界檢測與衛(wèi)星散射計風(fēng)場定位結(jié)合,比較研究臺風(fēng)不同發(fā)展階段下2種風(fēng)場定位方法在單星觀測風(fēng)場與雙資料混合風(fēng)場中的定位效果。本文臺風(fēng)中心監(jiān)測研究工作具體如下:首先基于Faster Region Convolutional Neural Networks（Faster RCNN）算法識別臺風(fēng)云系,監(jiān)測臺風(fēng)邊界位置。根據(jù)China Meteorological Administration（CMA）最佳路徑數(shù)據(jù)集標(biāo)注了衛(wèi)星云圖中正樣本臺風(fēng)云,制作了訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集。本文比較了兩種尺寸大小20×20像素和100×100像素的標(biāo)注框的定位誤差,基于20×20像素大小標(biāo)注框識別經(jīng)度平均偏差在0.227°,緯度平均偏差在0.235°;基于100×100像素大小標(biāo)注框識別準(zhǔn)確率更高一些,經(jīng)度平均偏差在0.152°,緯度平均偏差在0.148°。然后選擇Visual Geometry Group Network-16（VGG1... 

【文章來源】：國家海洋環(huán)境預(yù)報中心北京市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)域位置

基于多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)的臺風(fēng)定位方法比較研究8（Pencil-beamWindProcessor）產(chǎn)品，PWP產(chǎn)品基于荷蘭皇家氣象學(xué)院（RoyalNetherlandsMeteorologicalInstitute，RNMI）開發(fā)原型[20]，利用多重解決方案實現(xiàn)風(fēng)的反演，利用二維變分（Two-DimensionalVariation，2DVAR）方法來模糊消除。星載微波散射計利用不同風(fēng)速條件下海面粗糙度對雷達后向散射系數(shù)的不同響應(yīng)以及多角度觀測數(shù)據(jù)來反演海表風(fēng)速和風(fēng)向[17-19]。海洋2號微波散射計采用筆形波束圓錐掃描方式，以固定入射俯仰角圍繞天底方向旋轉(zhuǎn)[19]，在順軌方向運動中形成一定地面覆蓋刈輻。其工作頻率在Ku波段，內(nèi)外波束分別以HH、VV極化方式，即以不同的入射角觀測分別產(chǎn)生1350km、1700km寬度刈輻。由于2種極化方式下、前后向散射形成4種不同入射角觀測測量，同一分辨單元存在4個測量結(jié)果，即內(nèi)波束前視、內(nèi)波束后視、外波束前視和外波束后視，以解決風(fēng)向多解模糊問題。微波散射計的風(fēng)向測量精度在20°，風(fēng)速測量精度為2m/s，風(fēng)速測量范圍在2~24m/s，空間分辨率為25km。圖2.2HY-2A/SCAT掃描工作方式表2.1HY-2A/HSCAT-A技術(shù)指標(biāo)參數(shù)名稱參數(shù)范圍參數(shù)名稱參數(shù)范圍工作頻率（GHz）13.256發(fā)射功率（Pt/W）120天線增益（G/dB）38極化方式HH/VV星下順軌方向平臺運行方向內(nèi)波束HH極化外波束VV極化交軌方向

第二章研究數(shù)據(jù)112.3驗證資料2.3.1NDBC觀測資料文章第四部分將會采用時空加權(quán)插值方法建立HY-2A/HSCAT-A與CCMP混合風(fēng)場，并對風(fēng)場作真實性檢驗。浮標(biāo)數(shù)據(jù)是海洋環(huán)境中氣象和海洋測量的主要來源，浮標(biāo)觀測質(zhì)量要高于船舶觀測質(zhì)量。本文選用美國國家數(shù)據(jù)浮標(biāo)中心（NDBC）中分布在太平洋海域的14個海洋浮標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)氣象資料（Standardmeteorologicaldata），資料包含風(fēng)向（整點瞬時風(fēng)向）、風(fēng)速（2分鐘站點和8分鐘浮標(biāo)平均風(fēng)）、氣溫、海表溫度、有效波高、波周期等數(shù)據(jù)。浮標(biāo)搭載不同高度的測風(fēng)儀，測得不同高度的海面風(fēng)速，而衛(wèi)星微波散射計與CCMP風(fēng)場資料獲得10m高度中性穩(wěn)定風(fēng)，因此將浮標(biāo)風(fēng)統(tǒng)一訂正至10m高度。圖2.3NDBC浮標(biāo)位置圖


本文編號：3100524