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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了一种基于高分辨率海洋模式数据的涡旋三维体态识别和追踪方法，利用表层海流异常数据寻找涡旋中心，以垂向分辨间隔向下持续寻找涡旋结构，直到获得同一涡旋完整的三维结构。根据最大涡旋平均半径所在深度，识别涡旋“钵形”、“透镜形”、“锥形”三类“体态”，并根据该深度上的海流场计算得到涡旋可能移动的最大距离，在该范围内对每一类“体态”的涡旋分别进行追踪。该方法通过高时空分辨率海洋模式数据进行涡旋三维结构的识别，避免了由于涡旋“体态”突变导致的涡旋漏判和误判。根据不同“体态”采用不同的涡旋中心和移动速度的判断方法，提高了真实涡旋追踪的准确性。

主权项：1.基于高分辨率海洋模式数据的涡旋三维体态识别和追踪方法，其特征在于：包括如下步骤，（1）对高分辨率海洋模式数据中的海表面温度数据进行预处理，得到海表面温度异常场；对高分辨率海洋模式数据中的海流数据进行预处理后再在垂直方向上以H米为单位采用三次样条插值方法，得到N层的海流异常场；（2）利用表层海流异常场数据，依据涡旋速度矢量场特性，寻找涡旋中心点，利用中心点相对涡度值判断涡旋类型，并采用八点判别确定涡旋边界，求得涡旋在该层上的平均半径；（3）筛选出表层涡旋中心处海表面温度异常＜-0.2℃的气旋式涡旋和＞0.2℃的反气旋式涡旋，且剔除表层涡旋平均半径小于50km的小尺度涡；（4）将筛选出的表层涡旋以H米高的垂向分辨间隔向下持续寻找涡旋结构，直到获得同一涡旋完整的三维结构；（5）比较同一涡旋三维结构中表层、中层、底层的平均半径大小，根据同一涡旋最大平均半径所在层级判定涡旋体态，最大平均半径在表层则为“钵形”、最大平均半径在中层则为“透镜形”、最大平均半径在底层则为“锥形”；（6）根据“钵形”涡旋、“透镜形”涡旋和“锥形”涡旋对应的不同深度海流场数据计算得到涡旋可能运动的最大距离，其中“钵形”涡旋最大位移用表层流速估算，“透镜形”涡旋最大位移用其最大平均半径对应深度上的流速估算，“锥形”涡旋最大位移用涡旋底端所在深度的流速估算；在下一时次时在该范围内以同一极性、同一类型、距离最近的标准追踪涡旋；最后利用三维涡旋面速度与体速度之差随时间的导数来判断涡旋所处的发展阶段；若追踪过程中涡旋体态发生转变，将在某时刻转变为另一体态的涡旋作为新的涡旋个例继续进行追踪。

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百度查询： 南京大学 基于高分辨率海洋模式数据的涡旋三维体态识别和追踪方法