i,- Z Z3 - Z j_1; J+1, Z4 - Z i; j_j, Z5 - Z i;J-, Z6 - Z Z7 - Z i+1; j_j, Z8 - Z i+1,j,Z9 =Zi+1;J+1〇
[0066] 例如:Z3代表的是第i_l行、第j+1列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,Z7代表的是第i+1行、 第j-1列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0068] 2)對(duì)每一個(gè)氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算梯度方向0
[0070] 3)用(3)式將0。的計(jì)算范圍(-90°,90° )映射到(0°,360° ),映射后角度 用V。表不,
[0072] 將(0° ,360° )的角度離散成8個(gè)方向,離散后角度用a表示,八鄰域近似斷面 如表1所示。
[0073]例如:第三行數(shù)據(jù)映射后角度。在區(qū)間[67.5°,112.5° ]時(shí),離散后的角 度為90°,斷面穿過的三個(gè)點(diǎn)所在的位置分別為第i行、j+1列,第i行、j列,第i行、j+1 列。
[0074]表1角度的離散化
[0075]
[0076] 4)根據(jù)我國(guó)溫度場(chǎng)中脊線的走向,只需關(guān)注離散化后梯度方向?yàn)?°、45°和 90°的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0077] 圖1顯示了根據(jù)MICAPS軟件(我國(guó)氣象臺(tái)所使用的軟件,該軟件為本領(lǐng)域技術(shù)人 員所公知,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做贅述)提供的850hPa下的溫度格點(diǎn)數(shù)據(jù)繪制的等溫線和 利用傳統(tǒng)斷面極值法得到的暖脊候選特征點(diǎn)標(biāo)識(shí),其中,空心圓表示〇°特征點(diǎn),實(shí)心圓表 示45 °特征點(diǎn),三角形表示90 °特征點(diǎn)。
[0078] 202 :對(duì)脊線候選特征點(diǎn)進(jìn)行糾偏、過濾,獲取最終的脊線特征點(diǎn);
[0079] 該步驟具體為:
[0080] 1)對(duì)90°特征點(diǎn),獲取水平剖線范圍內(nèi)的極大值,并建立第一坐標(biāo)系;對(duì)0°特征 點(diǎn),獲取豎直剖線范圍內(nèi)的極大值,并建立第二坐標(biāo)系;
[0081] 對(duì)于90°特征點(diǎn),掃描第i行氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù),將每一個(gè)氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)作為一個(gè)數(shù) 據(jù)點(diǎn),查找梯度方向落入[45°,135° ]范圍內(nèi)的第一數(shù)據(jù)點(diǎn),過第一數(shù)據(jù)點(diǎn)做長(zhǎng)度為n的 水平剖線;
[0082] 在水平剖線范圍內(nèi)找到氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)的極大值,將極大值數(shù)據(jù)點(diǎn)('jj標(biāo)記為 水平坐標(biāo)軸的原點(diǎn) 0(),令原點(diǎn)0()右側(cè)為正方向,(i & j(i)代表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)的位置為第i()行, 第jQ列;
[0083] 對(duì)于0°特征點(diǎn),掃描第j列氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù),每一個(gè)氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)作為一個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn),查找梯度方向落入[0°,45° ]或者[315°,360° ]范圍內(nèi)的第二數(shù)據(jù)點(diǎn),過第二數(shù) 據(jù)點(diǎn)做長(zhǎng)度為n的豎直剖線。
[0084] 在豎直剖線范圍內(nèi)找到氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)的極大值,將極大值數(shù)據(jù)點(diǎn)(ip jj標(biāo)記為 豎直坐標(biāo)軸的原點(diǎn)Oi,令原點(diǎn)仏下側(cè)為正方向;
[0085] 2)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn),分別根據(jù)溫度差值法獲取第一插值距離并判斷, 分別獲取取整后第一插值距離;
[0086] 對(duì)于90°特征點(diǎn),將jfl)的溫度值插值到原點(diǎn)(^另一側(cè)的等溫度數(shù)值處,獲 得插值點(diǎn)與原點(diǎn)〇〇溫度的插值距離d K(l,將1-1)的溫度值插值到原點(diǎn)h另一側(cè)的等數(shù) 值處,獲得插值點(diǎn)與原點(diǎn)Oc!的插值距離如果d 一屯,A為dK(l的取整參數(shù),r f int {dKQ}; 如果'〈心,cQ為dm的取整參數(shù),c Q= int {d J ;
[0087] 其中,(iQ,jQ+l)代表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置:第iQ行、第j Q+1列;(iQ,jQ-l)代 表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置:第i〇行、第j 0-1列。
[0088] 以圖2為例說明具體插值方法,點(diǎn)M的水平斷面數(shù)據(jù)如圖2所示,丸+1)點(diǎn)向 左的插值距離d K(l= 2. 947,(i。,jQ-l)點(diǎn)向右的插值距離1^。= 0. 029,顯然,r。= 2。
[0089] 對(duì)于0°特征點(diǎn),將(ii,ji+1)的溫度值插值到原點(diǎn)另一側(cè)的等數(shù)值處,獲得插 值點(diǎn)與原點(diǎn)的插值距離d K1,將(ii,ji-1)的溫度值插值到原點(diǎn)另一側(cè)的等數(shù)值處,獲 得插值點(diǎn)與原點(diǎn)h的插值距離d u,如果dK1>du,巧為d K1的取整參數(shù),r int {d K1};如果 dK1〈dL1,(^為 dL1 的取整參數(shù),c int{dL1};
[0090] 其中,(ip ji+1)代表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置:第^行、第j i+1列;(ip j「l)代 表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置:第^行、第j fl列。
[0091] 3)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn)分別根據(jù)等值線分辨率為AV、氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值, 對(duì)取整后的第一插值距離進(jìn)行重新判斷,獲取取整后的第二插值距離;
[0092]對(duì)于90°特征點(diǎn),設(shè)等值線分辨率為A V,若
,則rf r。_1, 重新判斷
是否大于AV,直到
'或4=0,則執(zhí)行步驟 4);
[0093] 若
,則cQ= c。_1,重新判斷
是否大于AV, 直到丨
或4= 0,則執(zhí)行步驟4);
[0094] 其中,4。^代表的是第、行,第j ^列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值;。代表的是第、 行,第jcTA列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值;ZW#。代表的是第i〇行,第j o+co列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0095] 對(duì)于0°特征點(diǎn),設(shè)等值線分辨率為AV,若
,則 重新判斷
'或6= 0,則執(zhí)行步驟4);
[0096] 若
,則 C c「1,重新判斷
,若 l^ii+c^A _ Ji 或 ci= 〇,貝1J執(zhí)行步驟 4);
[0097] 其中,丨仏代表的是第^行,第幾列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值;A_ri,A代表的是第 行,第1列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值;&1+Cl,A代表的是第ii+^行,第j :列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0098] 4)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn)分別根據(jù)取整后的第二插值距離、溫度差值法獲 取取整后的第三插值距離并判斷,分別獲取準(zhǔn)極值區(qū);
[0099] 對(duì)于90°特征點(diǎn),如果'>心,將jd)點(diǎn)的數(shù)值向原點(diǎn)右側(cè)插值,獲得插值 點(diǎn)與原點(diǎn)的插值距離t M,若cf 彡0. 5,則cQ=l,否則cQ=0;
[0100] 如果,將(' i+cj點(diǎn)的數(shù)值原點(diǎn)左側(cè)插值,獲得插值點(diǎn)與原點(diǎn)的插值距離 d' K(l,若 d' K(l彡 0. 5,則 r。= 1,否則 r。= 0,令集合 Sqg[ (i。,jm),(iQ, jQ+cQ)]為準(zhǔn) 極值區(qū);(i〇, jo-rj代表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置:L行、j cm列,(i & jd+cj代表氣象格點(diǎn) 數(shù)據(jù)所在的位置:i〇行、jo+Co列。
[0101] 對(duì)于〇°特征點(diǎn),如果dK1>du,將(im,ji)點(diǎn)的數(shù)值向原點(diǎn)下側(cè)插值,獲得插值點(diǎn) 與原點(diǎn)的插值距離t u,若cf 0? 5,則Ci= 1,否則Ci= 0 ;如果dK1〈du,將(ii+Ci, j) 點(diǎn)的數(shù)值向原點(diǎn)上側(cè)插值,獲得插值點(diǎn)與原點(diǎn)的插值距離d' K1,若d' K1>0.5,則ri=l, 否則:0,令集合S # [(i jj,(ii+Ci, jj]為準(zhǔn)極值區(qū);(im, jD代表氣象格點(diǎn)數(shù) 據(jù)所在的位置dm行、j i列,(i i+Cl,代表氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)所在的位置di+Ci行、j i列。 [0102] 5)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn),分別根據(jù)準(zhǔn)極值區(qū)獲取脊寬;
[0103] 對(duì)于90°特征點(diǎn),為確保區(qū)域\上的各點(diǎn)數(shù)值相近:找到i 和i ,使
,其中為氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)(h,的行偏移量, A 〇2為氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)(i 〇, jo+cd的行偏移量,4。+~1,_/。-,。代表的是1(|+八(11行_]_ (|-1'(|列的 氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,4()+4。2,;。+ (:。代表的是1(|+八(|2行_]_(|+〇(|列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0104] 若 min{| AQ1|, | AQ2|}>pT(根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取 0. 5 ? AT),貝 1」令 rQ= rQ-l,cQ=。。_1, 重新判斷 min{ | A011,| A021},若 min{ | A011,| A021 }> p T,則令 r0= r。-1,c〇= c。-1,若 min{| AQ1|, | AQ2|}彡 pT或者 rQ= 0、cQ= 0,則計(jì)算此處的脊寬:sQ= iWl ;
[0105] 對(duì)于0 °特征點(diǎn),為確保區(qū)域S上的各點(diǎn)數(shù)值相近:找到j(luò) d A jP j 1+ A 12,使
,其中An為氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)(im,的列偏移量, A 12為氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)i i+ci,Ji的列偏移量,代表的是i「ri行j i+A ii列的氣 象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,A+cd+Au代表的是ii+cjf j d A 12列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0106] 若 min{| An|, | A12|}>pT,則令;r「1,Ci= c「1,重新判斷 min{ | A n |,| A 121},若 min{| A n |,| A 121} > p T,貝lj 令;1^= r「1,~=c「1,若 min{ | A n |,| A 12|}彡p T或者;r丨二0、c丨二0,則計(jì)算此處的脊寬:s丨二r i+Ci+1。
[0107] 6)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn),根據(jù)脊寬分別獲取滿足單調(diào)遞減條件下的顯著 性脊的特征點(diǎn);
[0108] 對(duì)于90°特征點(diǎn),顯著性判斷在滿足單調(diào)遞減條件的情況下,將脊線兩側(cè)各外擴(kuò) d個(gè)單位,若:
[0110] 則寬度為%的脊是顯著性的,保留顯著性特征點(diǎn)、舍棄非顯著性特征點(diǎn)(根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)設(shè)定a T= 1. 5°C );表的是L行j m-d列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,4。,;'。+(;。^代 表的是L行j 〇+c〇+d列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值。
[0111] 對(duì)于〇°特征點(diǎn),顯著性判斷在滿足單調(diào)遞減條件的情況下,將脊線兩側(cè)各外擴(kuò)d 個(gè)單位,若:
[0113] 則寬度為81的脊是顯著性的,保留顯著性特征點(diǎn)、舍棄非顯著性特征點(diǎn); d代表的是ii行j I_ri_d列的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,Zil.A+q+d代表的是:^行j i+Ci+d列 的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)值,
[0114] 7)對(duì)于90°特征點(diǎn)、0°特征點(diǎn),將脊寬的中心確定為顯著性脊的特征點(diǎn);
[0115] 對(duì)于90°特征點(diǎn),將脊寬的中心確定為顯著性脊的特征點(diǎn)('j' 其中,j