[发明专利]基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法

说明书

本发明公开了一种基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法，包括：根据热带气旋历史记录组合历史数值天气预报产品中的多个预报要素，构建训练数据集；根据所述训练数据集，对深度目标检测模型进行训练从而获取模型参数，将训练得到的模型作为热带气旋识别模型；根据热带气旋识别模型，从实时数值天气预报产品预报场中识别出热带气旋的中心位置和尺度，作为预报结果进行输出。通过本发明实现了对热带气旋的路径和尺度的准确预测，对热带气旋的路径和尺度的准确预测对于预防和减轻相关灾害具有重要作用。

技术领域

本发明属于气象技术领域，尤其涉及一种基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法。

背景技术

在现代天气预报业务中，数值天气预报具有越来越重要的地位，数值天气预报是根据大气实际情况，在一定初值和边值条件下，通过数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，并对未来做出定量和客观的预报。通过数值预报方法获得的各种分析和预报产品称为数值天气预报产品。随着数值天气预报的发展，包括温、压、湿、风等气象要素均可通过数值天气预报产品获取未来数小时至数十小时的预报结论。全世界已有30多个国家和地区具备数值天气预报制作能力。

在业务应用中，气象预报员对热带气旋的预报一般采用基于经验的主观预报法和基于数值模式的客观预报方法，随着数值天气预报的发展，基于数值模式的热带气旋预报逐渐体现出越来越大的优势，但对于热带气旋的预报不是中长期数值预报的基础输出要素，而是需要使用特定热带气旋模型根据基础数值模式要素中的涡度、气压或风场等基础要素根据相关物理意义进行二次计算，需要消耗较多的计算资源，资源受限的用户难以进行本地处理，且会筛选出较多的候选结果，需要进一步结合实况信息进行判断。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法，旨在实现对热带气旋的路径和尺度的预测。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法，包括：

根据热带气旋历史记录组合历史数值天气预报产品中的多个预报要素，构建训练数据集；

根据所述训练数据集，对深度目标检测模型进行训练从而获取模型参数，将训练得到的模型作为热带气旋识别模型；

根据热带气旋识别模型，从实时数值天气预报产品预报场中识别出热带气旋的中心位置和尺度，作为预报结果进行输出。

在上述基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法中，所述根据热带气旋历史记录组合历史数值天气预报产品中的多个预报要素，构建训练数据集，包括：

从热带气旋历史记录中筛选得到历史热带气旋的路径和尺度；

选取各热带气旋历史记录对应的历史数值天气预报区域产品；

将所述历史热带气旋的路径和尺度转换为针对所述选取的各热带气旋历史记录对应的历史数值天气预报区域产品的标注，得到训练数据集。

在上述基于深度目标检测和数值天气预报的热带气旋预报方法中，所述从热带气旋历史记录中筛选得到历史热带气旋的路径和尺度，包括：

获取热带气旋历史记录；