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申请/专利权人：天津云遥宇航科技有限公司;北京云遥宇航科技有限公司

摘要：本发明提供了一种基于GNSS掩星数据切点轨迹确定台风眼位置的方法，包括以下步骤：读取台风预报信息；筛选台风附近的掩星廓线数据；结合实况气象资料定位；掩星廓线三维路径二次拟合；掩星廓线确定台风眼位置；台风眼位置判断、订正；台风眼位置确定。本发明有益效果：计算更精确的台风眼位置，更精细化的研究台风眼的结构特征，提高台风路径预测精度和台风预警质量。

主权项：1.基于GNSS掩星数据切点轨迹确定台风眼位置的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、读取台风预报信息；S2、筛选台风附近的掩星廓线数据；S3、结合实况气象资料定位台风眼区域范围，并判断步骤S2中的掩星廓线是否穿过台风眼；S4、对步骤S3中穿过台风眼的掩星廓线三维路径二次拟合；S5、基于步骤S4二次拟合后的掩星廓线确定台风眼位置；S6、对步骤S5得到的台风眼位置判断、订正；S7、台风眼位置确定；在步骤S2中，筛选台风附近的掩星廓线数据，包括：对掩星廓线数据进行筛选，根据掩星廓线数据属性描述中的经度、纬度和时间，判断是否穿过最近时刻的台风处，台风的范围由最新的预报数据或实况数据的台风风圈大小决定；在步骤S3中，结合实况气象资料定位台风眼区域范围，并判断掩星廓线是否穿过台风眼，包括：获取最新的气象实况资料，气象实况资料包括台风附近的气象站实况资料、雷达回波实况资料、卫星云图实况资料、风场实况资料、温压湿再分析资料；综合各资料信息确定台风眼区域范围，台风眼区域范围对比掩星廓线三维路径判断掩星廓线是否穿过台风眼区；在步骤S4中，对步骤S3中穿过台风眼的掩星廓线三维路径二次拟合，包括：对穿过台风眼的掩星廓线三维路径二次拟合，其中，掩星轨迹在水平方向看作是一条直线，将掩星廓线路径投影在水平面上，在投影后的路径直线上取任意点作为原点，取各轨迹点到原点的距离作为自变量x，以廓线点对应的高度作为变量fx，建立一元二次方程如式1所示； 1；利用最小二乘法对路径进行拟合计算二次拟合公式中的a、b、c三个系数的值；其中，最小二乘法使得fx的观测值与预测值之差的平方和最小，通过求解方程组估计参数a、b、c的值，根据最小二乘法建立误差平方和的最小化目标函数，然后对目标函数进行求导，并令导数等于0，求解得到参数a、b、c的估计值；在步骤S5中，基于步骤S4二次拟合后的掩星廓线确定台风眼位置，包括：利用几何光学反演与全谱反演结合的方法计算掩星廓线切点位置；再根据大气要素与掩星切点水平漂移的变化规律：由于台风眼与附近气象要素的显著差异，主要是台风眼区内气压低、下沉气流、无云或云量较少，与台风眼墙有较大的差异，导致电波信号在穿过眼墙区和台风眼区会发生明显不同强度的弯曲变化趋势，不同大气要素环境的折射率不同；并根据掩星切点轨迹关于台风眼的敏感性关系，即在穿过台风眼眼墙前后掩星切点轨迹的变化幅度，由此确定两个台风眼墙的位置，确定台风眼所在的中垂线，结合实况气象资料计算出中心位置即台风眼位置；掩星切点轨迹在穿过云、雨区域切点的位置会比穿过晴空大气发生较大的漂移，掩星廓线在穿过台风眼墙前后会出现明显的路径变化趋势异同，例如在穿过台风眼墙进入台风眼区域内时，轨迹高度递减速度变快，水平位移距离变化幅度变小，等继续从台风眼区穿过进入眼墙时又会出现相反的变化趋势；不同掩星探测载荷设备的不同可能导致不同类型的掩星数据对台风眼出现不同强度的敏感性特征，在不同的高度掩星廓线轨迹的变化趋势、台风眼本身随高度的变化特性、不同强度的台风差异等，都会导致在不同高度处掩星切点轨迹与台风眼的敏感性；利用掩星廓线三维路径变化特征计算台风眼墙位置，结合气象站、雷达回波实况资料、卫星云图实况资料、风场实况资料、温压湿再分析资料计算得到台风眼位置，提供更精细的台风位置信息，提高台风路径预报和预警信息；优化后台风眼位置更接近云区的中心区域，优化后的台风眼比之前的纬度比优化前向南偏移0.1°。

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