JP2005164490A - Typhoon center detection device - Google Patents

Typhoon center detection device Download PDF

Info

Publication number
JP2005164490A
JP2005164490A JP2003406114A JP2003406114A JP2005164490A JP 2005164490 A JP2005164490 A JP 2005164490A JP 2003406114 A JP2003406114 A JP 2003406114A JP 2003406114 A JP2003406114 A JP 2003406114A JP 2005164490 A JP2005164490 A JP 2005164490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
typhoon
center
observation
value
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003406114A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4352881B2 (en
Inventor
Hiroshi Sakamaki
洋 酒巻
Toshio Wakayama
俊夫 若山
Takashi Sekiguchi
高志 関口
Yuuji Maeda
融磁 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2003406114A priority Critical patent/JP4352881B2/en
Publication of JP2005164490A publication Critical patent/JP2005164490A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4352881B2 publication Critical patent/JP4352881B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect automatically the typhoon center based on an observed value. <P>SOLUTION: This device is equipped with an observed value acquisition part 11 for acquiring the observed value at each spot in an observation area from an observation device 1, an integration part 12 for integrating observed values along a prescribed route in the observation area and outputting the integrated value, and a center determination part 13 for calculating an integrated value at each spot based on the integrated value outputted from the integration part 12, determining a spot having the maximal integrated value among the integrated values at each spot as the typhoon center, and outputting the typhoon center. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、観測値に基づいて台風の中心を自動的に検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for automatically detecting the center of a typhoon based on observed values.

従来、台風の中心位置を推定する方法としては、人手により曲率の異なるいくつかのらせん定規を用いて、気象衛星画像に曲線あてはめを行う方法が用いられてきた(例えば、非特許文献1)。   Conventionally, as a method for estimating the center position of a typhoon, a method of fitting a curve to a weather satellite image using several spiral rulers having different curvatures manually has been used (for example, Non-Patent Document 1).

このような方法は、人手で天気予報を構成する上では有用であるが、らせん定規を用いて曲線のあてはめを行う作業を必要とし、熟練が要求される。一方で、例えば各市町村がその市町村独自の災害対策を行うために、最新の台風の中心位置を求めたいと考えても、その市町村にそのような熟練者がいるとは限らない。そうすると、気象庁が台風の中心位置を発表するまで、最新状況に基づく災害対策がとれないことになる。   Such a method is useful for manually constructing a weather forecast, but requires work for fitting a curve using a spiral ruler, and skill is required. On the other hand, even if each municipality wants to determine the latest central position of the typhoon in order to carry out its own disaster countermeasures, such a municipality does not always have such a skilled person. Then, until the Meteorological Agency announces the center of the typhoon, disaster countermeasures based on the latest situation cannot be taken.

そこで、台風の中心位置の推定を自動化する手法の開発が望まれる。このような試みとしては、台風中心(台風の目と呼ばれる)には雲がないことが多いことに着目して、気象衛星画像等を雲のある部分とない部分とで、量子化(雲のない部分を0、雲のある部分を1)しておき、量子化の結果0となった点が連続する領域の中心を求める方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   Therefore, it is desired to develop a method for automating the estimation of the typhoon center position. As such attempts, focusing on the fact that there are often no clouds at the typhoon center (called the typhoon eyes), the meteorological satellite images are quantized (with cloud There has been proposed a method in which a non-existing portion is set to 0 and a cloud-containing portion is set to 1), and the center of a region where points resulting from quantization become 0 continue is obtained (for example, Patent Document 1).

特開2000−98055公報「気象衛星画像受信装置及びそれに用いる台風追尾方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体」Japanese Patent Laid-Open No. 2000-98055 “Meteorological Satellite Image Receiving Device, Typhoon Tracking Method Used for the Same, and Recording Medium Recording the Control Program”

気象研究ノート 第197号(2000) 「台風 −解析と予報−」編集 鈴木 和史・元木 敏博 2000年3月 日本気象学会Meteorological Research Note 197 (2000) "Typhoon -Analysis and Forecast-" edited by Kazufumi Suzuki and Toshihiro Motoki March 2000 Japan Meteorological Society

上記特許文献1の方法によれば、台風の中心に雲がないという前提条件が満たされなければならない。しかし、現実には台風の目がはっきりと観測される場合は、台風が強く発達している場合に限られる。その他の場合では、台風の目が認められず、この方法を用いることができない。この発明は、観測値がかかる特殊な条件を満たしていなくても、台風の中心を自動的に検出することを目的とするものである。   According to the method of Patent Document 1, the precondition that there is no cloud at the center of the typhoon must be satisfied. However, in reality, the typhoon eyes are clearly observed only when the typhoon is strongly developed. In other cases, typhoon eyes are not recognized and this method cannot be used. An object of the present invention is to automatically detect the center of a typhoon even if an observed value does not satisfy such a special condition.

この発明に係る台風中心検出装置は、
観測領域内の各地点における観測値を取得する観測値取得手段と、
前記観測領域内の所定の経路に沿って観測値を積算しその積算値を出力する積算手段と、
前記積算手段が出力した積算値に基づいて前記各地点の積算値を算出するとともに、前記各地点の積算値のうち極大となる積算値を有する地点を台風中心として決定し、その台風中心を出力する中心決定手段と、
を備えたものである。
The typhoon center detection device according to the present invention is:
Observation value acquisition means for acquiring observation values at each point in the observation area;
Integration means for integrating observation values along a predetermined path in the observation region and outputting the integrated value;
Based on the integrated value output by the integrating means, the integrated value of each point is calculated, the point having the maximum integrated value among the integrated values of each point is determined as the typhoon center, and the typhoon center is output. A central determination means to
It is equipped with.

またこの発明に係る別の台風中心検出装置は、
観測領域内の各地点における観測対象の台風の観測値を取得する観測値取得手段と、
過去の台風の観測データとその台風の中心の位置との関係を記憶する台風テンプレート記憶手段と、
前記観測値取得手段が取得した観測値と前記台風テンプレート記憶手段が記憶している観測データとを照合しマッチング値を算出する照合手段と、
前記照合手段が算出したマッチング値に基づいて前記観測値に最も近い観測データを選択し、前記台風テンプレート記憶手段がその観測データに関連づけて記憶する台風中心の位置と前記観測値から前記観測対象の台風中心を決定する中心決定手段と、
を備えたものである。
Another typhoon center detection apparatus according to the present invention is
Observation value acquisition means for acquiring observation values of typhoons to be observed at each point in the observation area;
Typhoon template storage means for storing the relationship between past typhoon observation data and the position of the center of the typhoon;
Collation means for collating the observation value acquired by the observation value acquisition means with the observation data stored in the typhoon template storage means and calculating a matching value;
The observation data closest to the observation value is selected based on the matching value calculated by the matching means, and the typhoon template storage means associates the observation data with the position of the typhoon center and the observation value to store the observation target. Center determining means for determining the typhoon center;
It is equipped with.

この発明に係る台風中心検出装置は、観測値の積算値が台風の中心に向かう経路において大きな値を示すという知見に基づき、所定の探索空間を設定して、積算値が極大となる積算経路を探索するので、自動的に台風の中心を算出でき、操作者の熟練や台風の強度(台風の目がはっきりしている/していない)に依存せずに台風中心を決定できる、という極めて優れた効果を奏するのである。   The typhoon center detection device according to the present invention sets a predetermined search space based on the knowledge that the integrated value of the observed values shows a large value in the route toward the center of the typhoon, and determines the integrated route where the integrated value becomes maximum. Because it searches, the center of the typhoon can be calculated automatically, and the typhoon center can be determined without depending on the skill of the operator and the strength of the typhoon (the typhoon's eyes are clear / not clear). It is effective.

また別の発明に係る台風中心検出装置は、過去の台風の観測データとその台風の中心の位置との関係を記憶する台風テンプレートと観測値とを照合して、台風の中心を算出するので、操作者の熟練や台風の強度(台風の目がはっきりしている/していない)に依存せずに台風中心を決定できる、という極めて優れた効果を奏するのである。   Since the typhoon center detection device according to another invention compares the observation data with the typhoon template storing the relationship between the past typhoon observation data and the position of the typhoon center, the typhoon center is calculated. There is an extremely excellent effect that the center of the typhoon can be determined without depending on the skill of the operator and the strength of the typhoon (the typhoon eyes are clear / not clear).

以下、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの構成を示すブロック図である。図に示されるように、この台風中心検出システムは、観測装置1と台風中心検出装置2及び出力装置3を備えるものである。観測装置1は、画像センサや雨雲レーダなどを用いて、電波により風雨の状況を捉え、観測対象領域における各地点の電波強度又は輝度によって風雨の状況を表現した観測値を出力する装置である。なお、この発明の実施の形態1の説明上、観測装置1は、この台風中心検出システムの一部として説明することとするが、実際にこのようなシステムを構築する上では、観測装置1として、例えば、衛星搭載に搭載された気象レーダや富士山レーダを初めとする地上設置レーダなど、外部の観測装置が提供する観測値を利用する構成を採用してもよいことはいうまでもない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a typhoon center detection system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, this typhoon center detection system includes an observation device 1, a typhoon center detection device 2, and an output device 3. The observation apparatus 1 is an apparatus that captures wind and rain conditions using radio waves using an image sensor, a rain cloud radar, and the like, and outputs observation values that express the wind and rain conditions using radio wave intensity or luminance at each point in the observation target region. In the description of the first embodiment of the present invention, the observation apparatus 1 will be described as a part of the typhoon center detection system. However, in actually constructing such a system, the observation apparatus 1 is referred to as the observation apparatus 1. For example, it is needless to say that a configuration using observation values provided by an external observation device such as a weather radar mounted on a satellite or a ground-mounted radar such as Mt. Fuji radar may be adopted.

台風中心検出装置2は、観測装置1が出力する観測値に基づいて、台風の中心を検出する装置である。台風中心検出装置2と観測装置1とは、インターネットやLAN(Local Area Network)などのネットワークで接続する。ただし、観測装置1と台風中心検出装置2との接続方法については、このような構成に限られるものではなく、例えば、観測装置1の出力するデータをフレキシブルディスクやCD−ROM、DVD−ROMのような記憶媒体(リムーバブルメディア)に記録して搬送し、台風中心検出装置2に取り込むようにしてもよいし、さらには、観測値が紙に印字された状態であり、これを人手により台風中心検出装置2に入力してもよいのである。   The typhoon center detection device 2 is a device that detects the center of the typhoon based on the observation value output from the observation device 1. The typhoon center detection device 2 and the observation device 1 are connected by a network such as the Internet or a LAN (Local Area Network). However, the connection method between the observation apparatus 1 and the typhoon center detection apparatus 2 is not limited to such a configuration. For example, the data output from the observation apparatus 1 is stored on a flexible disk, a CD-ROM, or a DVD-ROM. It may be recorded on such a storage medium (removable medium), transported, and taken into the typhoon center detection device 2, or the observation value is printed on paper. It may be input to the detection device 2.

出力装置3は、台風中心検出装置2が決定した台風の中心位置を利用者に報知するために出力する出力装置であって、例えば液晶ディスプレイやCRT装置のような表示装置により構成する他、プリンタ装置により紙に印刷するような構成としてもよいし、例えば音声合成技術を用いて台風の位置を音声案内するように構成しても構わない。   The output device 3 is an output device that outputs to notify the user of the typhoon center position determined by the typhoon center detection device 2, and is constituted by a display device such as a liquid crystal display or a CRT device. It may be configured to print on paper by the apparatus, or may be configured to provide voice guidance of the position of the typhoon using, for example, a voice synthesis technique.

次に、台風中心検出装置2の詳細な構成について説明する。図1が示すように、台風中心検出装置2は、観測値取得部11、積算部12、中心決定部13を備えるものである。観測値取得部11は、観測装置1が出力する観測値を台風中心検出装置2に入力する部位である。なお、この場合及び以降の説明において、部位という語は、そのような機能を有する専用の回路又は素子を構成することを意味するが、汎用のDSP(Digital Signal Processor)を用いて同様の機能を果たすような回路を構成することはもちろん、CPU(Central Processing Unit)に同様の機能を演算させるコンピュータプログラムを用いて構成するようにしてもよい。すでに述べたように、観測値取得部11は、観測値をネットワークや記憶媒体を介して、あるいは図示せぬ入力機器(キーボードやマウス、スキャナーなど)を介して、人手により入力する。ここで、観測値は水平面上の観測値であることを想定している。また観測値としては、画像やレーダ反射因子、ドップラー速度分布などのデータのいずれか、あるいはそれらの組み合わせなどを用いる。   Next, a detailed configuration of the typhoon center detection device 2 will be described. As shown in FIG. 1, the typhoon center detection device 2 includes an observation value acquisition unit 11, an integration unit 12, and a center determination unit 13. The observation value acquisition unit 11 is a part that inputs observation values output from the observation device 1 to the typhoon center detection device 2. In this case and in the following description, the term “part” means that a dedicated circuit or element having such a function is configured, but a similar function can be achieved using a general-purpose DSP (Digital Signal Processor). Of course, it may be configured by using a computer program that causes a CPU (Central Processing Unit) to perform the same function. As already described, the observation value acquisition unit 11 manually inputs the observation value via a network or a storage medium, or via an input device (keyboard, mouse, scanner, etc.) (not shown). Here, it is assumed that the observed value is an observed value on a horizontal plane. In addition, as an observed value, any one of data such as an image, a radar reflection factor, a Doppler velocity distribution, or a combination thereof is used.

積算部12は、観測値取得部11が取得した観測値を、観測領域内の所定の経路に沿って積算し、その積算値を出力する部位である。積算部12は、複数の経路に沿って観測値の積算を行い、それぞれの積算値を出力するようになっている。中心検出部13は、積算部12が出力した複数の積算値から極大となる積算値を求めて、その積算値を算出するのに積算部12が用いた経路の中心を決定し、その中心を台風中心として出力する部位である。   The integrating unit 12 is a part that integrates the observation values acquired by the observation value acquiring unit 11 along a predetermined route in the observation region and outputs the integrated value. The integrating unit 12 integrates observation values along a plurality of paths, and outputs each integrated value. The center detection unit 13 obtains a maximum integrated value from the plurality of integrated values output by the integrating unit 12, determines the center of the route used by the integrating unit 12 to calculate the integrated value, and determines the center. This is the part that is output as the typhoon center.

なお、観測値取得部11は、請求項1における観測値取得手段の一例をなすものであり、積算部12は、同請求項の積算手段の一例をなすものである。また中心決定部13は、同請求項の中心決定手段の一例をなすものである。   The observed value acquiring unit 11 is an example of an observed value acquiring unit in claim 1, and the integrating unit 12 is an example of an integrating unit in the same claim. The center determining unit 13 is an example of a center determining unit in the claims.

次に、この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの動作原理について説明する。一般に、強い勢力の台風には、中心位置に比較的明瞭な眼があり、その周辺に円状もしくは螺旋状に降雨帯が分布するので、衛星写真などを通じて台風の中心を検出することは比較的に容易である。一方、中規模勢力もしくは弱い勢力の台風では、中心部の眼は不明瞭となり、周辺の降雨帯も断続的に分布することが知られている。このため、中規模勢力もしくは弱い勢力の台風の中心を検出することは、困難となる。   Next, the operation principle of the typhoon center detection system according to Embodiment 1 of the present invention will be described. In general, a typhoon with strong power has a relatively clear eye at the center, and a rain band is distributed around it in a circular or spiral manner, so it is relatively difficult to detect the center of a typhoon through satellite photography. Easy to. On the other hand, in the case of typhoons with medium or weak powers, it is known that the eyes in the center are unclear and the surrounding rain belts are also intermittently distributed. For this reason, it becomes difficult to detect the center of a typhoon with medium or weak power.

一方、降雨帯には強い雨雲が存在しているので、降雨帯に含まれる地点の観測値強度あるいは輝度は、降雨帯に含まれない地点の観測値強度や輝度よりも大きい。したがって複数の地点の観測値同士を積算して得た値については、それらの複数の地点に降雨帯に含まれる地点がある場合の積算値の方が、降雨帯に含まれない地点のみを積算して得た値よりも大きな値となる。そこで、観測領域において複数の曲線を描き、その曲線上の地点の観測値を積算して得た積算値が極大となるような曲線を求めることで、降雨帯を検出することができるのである。そしてこのような曲線を特定した後、曲線の中心を決定することで、台風の中心を決定する。以上がこの発明の実施の形態1による台風中心検出システムの動作原理の概要である。   On the other hand, since there is a strong rain cloud in the rain band, the observed value intensity or luminance at a point included in the rain band is larger than the observed value intensity or luminance at a point not included in the rain band. Therefore, for the values obtained by integrating the observation values at multiple points, the integrated value when there are points included in the rain zone at those multiple points is the sum of only points that are not included in the rain zone It becomes a value larger than the value obtained in this way. Therefore, a rain zone can be detected by drawing a plurality of curves in the observation region and obtaining a curve that maximizes the integrated value obtained by integrating the observed values at points on the curve. Then, after specifying such a curve, the center of the typhoon is determined by determining the center of the curve. The above is the outline of the operating principle of the typhoon center detection system according to Embodiment 1 of the present invention.

この方法によれば、台風の中心が容易に決定できるとともに、降雨帯の形状が崩れたり、断続的に分布している場合でも、残っている曲線的情報を捉えることができ、台風およびその中心位置を検出することが可能となる。   According to this method, the center of the typhoon can be easily determined, and even if the shape of the rainfall zone is broken or intermittently distributed, the remaining curvilinear information can be captured, and the typhoon and its center can be captured. The position can be detected.

これらの動作原理をより具体的にいうならば、次のようになる。観測領域に複数の曲線を設定して、それらの曲線に沿って観測値の積算を行うことについてはすでに述べたが、これらの複数の曲線を任意の曲線とすると、曲線の自由度が大きすぎるために、探索空間が莫大となり、短い時間内での演算が困難となる。   More specifically, these operating principles are as follows. We have already mentioned how to set multiple curves in the observation area and integrate observation values along those curves. However, if these multiple curves are arbitrary curves, the degree of freedom of the curve is too large. For this reason, the search space becomes enormous, and calculation within a short time becomes difficult.

そこで、ここでは曲線の例として円を考える。すなわち降雨帯の形状が円であると仮定するのである。そして観測領域内の各点を一応の円の中心とし、その円の半径として何通りかの半径を考える。このようにして得られた複数の円の円周に沿って積算値を算出し、その中から積算値が極大となる円を求める。現実には、完全なる円形の降雨帯は存在し得ないが、降雨帯には台風の中心を環状に取り囲む形状のものも多い。そこでこのような場合に、降雨帯を複数の円で近似し、その中から近似度合いの最も高い円、すなわち積算値の最も高い円を見出して、その中心を台風の中心とする、というのが、この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの動作原理である。   Therefore, a circle is considered here as an example of a curve. In other words, it is assumed that the shape of the rain belt is a circle. Then, let each point in the observation area be the center of a circle, and consider several radii as the radius of the circle. An integrated value is calculated along the circumferences of a plurality of circles obtained in this way, and a circle having the maximum integrated value is obtained from the calculated integrated value. In reality, there cannot be a perfect circular rain belt, but many rain belts have a shape that surrounds the center of the typhoon in a ring shape. Therefore, in such a case, the rain zone is approximated by a plurality of circles, and the circle with the highest degree of approximation, that is, the circle with the highest integrated value, is found, and the center is set as the center of the typhoon. This is the principle of operation of the typhoon center detection system according to Embodiment 1 of the present invention.

以上の動作原理を踏まえて、さらに、この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの動作について、図を用いて詳述する。まず観測値取得部11は、観測装置1から観測値を取得する。なお、観測値取得部11は、観測装置1が出力する観測値のデータ形式を、台風中心検出装置2が処理を行う上で最適なデータ形式に変換する処理を行う。また台風中心検出装置2が観測装置1の出力するデータ形式をそのまま処理するように設計しておいてもよい。   Based on the above operation principle, the operation of the typhoon center detection system according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the observation value acquisition unit 11 acquires an observation value from the observation device 1. Note that the observation value acquisition unit 11 performs processing for converting the data format of the observation value output from the observation device 1 into an optimal data format for the typhoon center detection device 2 to perform processing. Moreover, you may design so that the typhoon center detection apparatus 2 may process the data format which the observation apparatus 1 outputs as it is.

続いて、積算部12は、観測値取得部11が取得した観測値を積算する処理を行う。図2は、積算部12と中心決定部13による処理の詳細なフローチャートである。なお、これらの処理を行うに先立って、予め観測領域中のいくつかの点と複数の半径値を選択し、それらの点のX座標及びY座標、さらには複数の半径値aを図示せぬランダムアクセスメモリ(以下、単に「メモリ」と呼ぶ)上の配列X[]、Y[]、a[]に格納してあるものとする。まず、ステップS101において、積算部12は、カウンタ変数Iを1に初期化する。カウンタ変数Iは配列X[]の要素を指し示すためのカウンタである。次にステップS102において、積算部12は、カウンタ変数Jを1に初期化する。このカウンタ変数Jは配列Y[]の要素を指し示すためのカウンタである。ステップS103において、積算部12は、カウンタ変数Kを1に初期化する。このカウンタ変数Kは配列a[]を初期化するものである。   Subsequently, the integration unit 12 performs a process of integrating the observation values acquired by the observation value acquisition unit 11. FIG. 2 is a detailed flowchart of processing performed by the integrating unit 12 and the center determining unit 13. Prior to performing these processes, some points in the observation region and a plurality of radius values are selected in advance, and the X and Y coordinates of those points, and further, the plurality of radius values a are not shown. It is assumed that they are stored in arrays X [], Y [], a [] on a random access memory (hereinafter simply referred to as “memory”). First, in step S101, the integrating unit 12 initializes the counter variable I to 1. The counter variable I is a counter for indicating an element of the array X []. Next, in step S102, the integrating unit 12 initializes the counter variable J to 1. This counter variable J is a counter for indicating the elements of the array Y []. In step S103, the accumulating unit 12 initializes the counter variable K to 1. This counter variable K initializes the array a [].

次に、ステップS104において、積算部12は、観測領域内の点(X[I],Y[J])を中心とし、半径をa[K]とする円の円周上の各地点における観測値を積算する。積算の方法は、

Figure 2005164490
を満たす総ての(x,y)における観測値の総和をとる。またこの他にも、観測領域に所定の大きさの格子からなるメッシュを設定しておき、式(1)を満たす(x,y)を含むメッシュから1つの点を選択して、メッシュ毎の点の観測値の総和を算出してもよい。また演算量を抑制する目的で、式(1)を満たす総ての(x,y)の観測値の総和をとるのではなく、何らかの基準に基づいていくつかの点を間引いてから、観測値の総和をとるようにしても構わない。 Next, in step S104, the integrating unit 12 observes at each point on the circumference of a circle centered on the point (X [I], Y [J]) in the observation region and having a radius a [K]. Accumulate values. How to add up
Figure 2005164490
The sum of the observation values at all (x, y) satisfying is taken. In addition to this, a mesh composed of a grid having a predetermined size is set in the observation region, and one point is selected from the meshes including (x, y) satisfying the expression (1). You may calculate the sum total of the observed value of a point. Also, for the purpose of suppressing the amount of computation, the observed value is not obtained by summing all the observed values of (x, y) satisfying the expression (1), but after decimating some points based on some criterion. You may make it take the sum of.

続くステップS105において、積算部12は、ステップS104において算出された積算値を正規化する。これは、次のような理由に基づく処理である。すなわち、ステップS104で、単純に観測値を積み上げて和を求めることとすると、より多くの点の観測値を積み上げた方が積算値が大きくなる。そうすると、個別の点の観測値は大したことがなくても、そのような点をより多く集めて観測値を積算した方が、結果的に大きな積算値が得られてしまう場合も生じる。例えばa[K]の値、すなわち半径がより大きい円の円周を構成する点の個数の方が、半径がより小さい円の円周を構成する点の個数よりも多いのである。そうすると、極大値に基づいて台風の中心を求めようとする演算が正確でなくなる。そこで、より多くの点を集めて観測値を積算した場合は、点の個数の影響を少なくするために、例えば点の個数で積算値を割る、などの補正を行う。このような補正処理を、ここでは正規化と呼んでいる。   In subsequent step S105, the integrating unit 12 normalizes the integrated value calculated in step S104. This is processing based on the following reason. That is, if the observation values are simply accumulated in step S104 to obtain the sum, the accumulated value becomes larger when the observation values at more points are accumulated. Then, even if the observed values of the individual points are not large, there are cases where a larger integrated value is obtained as a result of collecting more points and integrating the observed values. For example, the value of a [K], that is, the number of points constituting the circumference of a circle having a larger radius is larger than the number of points constituting the circumference of a circle having a smaller radius. If it does so, the calculation which calculates | requires the center of a typhoon based on local maximum will become inaccurate. Therefore, when more points are collected and the observed values are integrated, corrections such as dividing the integrated value by the number of points are performed in order to reduce the influence of the number of points. Such correction processing is called normalization here.

このような正規化の方法としては、他にも、例えばメッシュから1つの点を選択して観測値の総和を求めた場合なら、メッシュの個数で積算値を割るようにすることが考えられる。またステップS105において、観測点の個数に基づいて改めて正規化を行うのではなく、ステップS104で積算に用いる観測点の個数を制限しておく、というようにしてもよい。例えば、ステップS104において、円の半径の大きさに関わらず、常に4つの点だけを選択し、この4つの点の観測値だけを足し上げて積算値を求めるようにしておけば、円周を構成する点の個数の大小に積算値が影響されることがなくなるので、正規化は不要となる。   As another normalization method, for example, when one point is selected from the mesh and the total sum of the observed values is obtained, the integrated value may be divided by the number of meshes. In step S105, normalization may not be performed again based on the number of observation points, but the number of observation points used for integration may be limited in step S104. For example, in step S104, only four points are always selected regardless of the size of the radius of the circle, and only the observation values of these four points are added to obtain the integrated value. Since the integrated value is not affected by the number of constituent points, normalization is not necessary.

このように構成すれば、別途正規化のための演算量を削減できるのであるが、積算値は4つの点を選択する方法に依存する結果を招くことも考えられる。すなわち、すでに述べたように、降雨帯の形状は完全な円であるとは限らないので、円周を構成する点が降雨帯に含まれる保証もない。したがって、このように個数の制限を設ける場合には、ある程度まとまった個数以上の観測値を用いるようにした方がよいし、観測値を用いる地点がなるべく均一に分散するようにした方がよい。   If configured in this way, the amount of calculation for normalization can be reduced separately, but it is also conceivable that the integrated value causes a result depending on a method of selecting four points. That is, as already described, since the shape of the rain band is not necessarily a perfect circle, there is no guarantee that the points constituting the circumference are included in the rain band. Therefore, in the case of limiting the number in this way, it is better to use more than a certain number of observation values, and it is better to distribute the points where the observation values are used as uniformly as possible.

なお、以上のように求めた積算値は、中心の座標(X[I],Y[J])と半径a[K]と関連づけられて、図示せぬメモリに記憶される。これは後ほど、極大値を算出する上で参照される。   The integrated value obtained as described above is stored in a memory (not shown) in association with the center coordinates (X [I], Y [J]) and the radius a [K]. This will be referred to later in calculating the maximum value.

続いて、ステップS106において、積算部12はカウンタ変数Kに1加える。そしてステップS107において、Kが最大値を超えたかどうか判定する。Kは複数の半径からなる配列a[]の要素を表すカウンタ変数であるから、Kの最大値とは配列a[]の要素数に他ならない。Kが最大値を超えてなければ、まだ処理すべき配列a[]の要素が残っていることを意味するから、ステップS104に戻って(ステップS107:No)、次の半径(配列a[]の次の要素)について積算値を算出し、ステップS105で正規化を行う。   Subsequently, in step S106, the accumulating unit 12 adds 1 to the counter variable K. In step S107, it is determined whether K exceeds the maximum value. Since K is a counter variable representing an element of the array a [] having a plurality of radii, the maximum value of K is nothing but the number of elements of the array a []. If K does not exceed the maximum value, it means that there are still elements of the array a [] to be processed. Therefore, the process returns to step S104 (step S107: No), and the next radius (array a [] Next, the integrated value is calculated, and normalization is performed in step S105.

また、Kが最大値を超えた場合(ステップS107:Yes)は、ステップS108に進み、積算部12はカウンタ変数Jに1を加える。そして、ステップS109においてカウンタ変数Jが最大値を超えたかどうかを判定する。カウンタ変数Jは、配列Y[]の要素を指し示すためのカウンタ変数であるから、Jの最大値とは、配列Y[]の要素数である。Jが最大を超えていなければ(ステップS109:No)、ステップS103に戻り、すでに最大値に達してしまった配列a[]のカウンタ変数Kを再び1に初期化する。そして配列Y[]の次の要素による点を中心とする円について、観測値の積算と正規化を行う。   When K exceeds the maximum value (step S107: Yes), the process proceeds to step S108, and the accumulating unit 12 adds 1 to the counter variable J. In step S109, it is determined whether the counter variable J exceeds the maximum value. Since the counter variable J is a counter variable for indicating an element of the array Y [], the maximum value of J is the number of elements of the array Y []. If J does not exceed the maximum (step S109: No), the process returns to step S103, and the counter variable K of the array a [] that has already reached the maximum value is initialized to 1 again. Then, the observed values are integrated and normalized with respect to a circle centered on a point defined by the next element of the array Y [].

また、Jが最大値を超えた場合(ステップS109:Yes)は、ステップS110に進み、積算部12はカウンタ変数Iに1を加える。そしてステップS111において、カウンタ変数Iが最大を超えたかどうかを判定する。カウンタ変数Iは配列x[]の要素を示すためのカウンタ変数であるから、カウンタ変数Iの最大値とは配列x[]の要素数である。Iが最大値を超えていなければ、まだ処理すべき配列I[]が残っているから、ステップS102に戻り、すでに最大値を超えてしまったJを再び1に初期化し、以下すでに述べてきたような積算値算出処理を繰り返すのである。   When J exceeds the maximum value (step S109: Yes), the process proceeds to step S110, and the accumulating unit 12 adds 1 to the counter variable I. In step S111, it is determined whether the counter variable I exceeds the maximum. Since the counter variable I is a counter variable for indicating the elements of the array x [], the maximum value of the counter variable I is the number of elements of the array x []. If I does not exceed the maximum value, there is still an array I [] to be processed. Therefore, the process returns to step S102, J that has already exceeded the maximum value is initialized to 1 again, and has already been described below. Such an integrated value calculation process is repeated.

また、Iが最大値を超えた場合(ステップS111:Yes)は、ステップS112に進む。ステップS112において、中心決定部13は、積算部12が算出した積算値の中から極大積算値あるいは最大となる積算値を求める。そして、この極大、あるいは最大となる積算値と関連づけられている円の中心と半径を、台風の中心及び半径として出力装置3に出力する。なお、極大積算値あるいは最大積算値が所定の値以下あるいは未満である場合は、台風が発生していないと判断して、台風の中心及び半径を出力しないようにしてもよいし、あるいは台風が発生していないことを出力装置3に出力してもよい。また極大積算値は一つとする必要はなく、例えば積算値が一定値以上となる円の中心を複数個出力するような構成としてもよい。   If I exceeds the maximum value (step S111: Yes), the process proceeds to step S112. In step S <b> 112, the center determining unit 13 obtains a maximum integrated value or a maximum integrated value from the integrated values calculated by the integrating unit 12. Then, the center and radius of the circle associated with the maximum or maximum integrated value are output to the output device 3 as the center and radius of the typhoon. If the maximum integrated value or the maximum integrated value is less than or less than a predetermined value, it may be determined that no typhoon has occurred, and the center and radius of the typhoon may not be output, or the typhoon may not be output. You may output to the output device 3 that it has not generate | occur | produced. The maximum integrated value need not be one. For example, a configuration may be adopted in which a plurality of circle centers at which the integrated value is a certain value or more are output.

そして最後に、出力装置3は利用者が利用可能な形式で、台風の中心と半径を表示ないし印字その他の方法で利用者に報知する。   Finally, the output device 3 displays the center and radius of the typhoon in a form that can be used by the user, and notifies the user by printing or other methods.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態1の台風中心決定システムによれば、中心の眼がはっきりせず、また降雨帯の形状が崩れた台風であっても、適切にその中心と台風の半径を特定することができるのである。   As is clear from the above, according to the typhoon center determination system according to Embodiment 1 of the present invention, even if the typhoon has an unclear central eye and the shape of the rainband has collapsed, The radius of the typhoon can be specified.

なお、ここで述べた処理において、決められた個数の円の半径を予め配列a[]として記憶しておくこととした。しかしながら、この発明の特徴が発揮されるためには、このような構成に限られるものではなく、例えば中心(X[I],Y[J])と観測領域の端部との距離を求めて、この距離に基づいて取りうる半径の値域を決定し、この値域に従って動的に半径を割り当ててもよい。つまり、観測領域の中心に円の中心がある場合は、円の中心から観測領域の端部までの距離が長くなるので、大きな半径が確保できる一方、円の中心が観測領域の端部に近い位置にある場合は、あまり大きな半径の円を描くと観測領域からはみ出してしまい、正しい積算値が求められない。大きな半径の円が描ける位置に円の中心がある場合は、その大きな半径に至るまでの数多くの半径による円について積算値を求めることができるので、観測領域からはみ出ない範囲での最大の半径の長さに応じて、選択する半径の個数を変更するようにしてもよい。   In the processing described here, the radius of the determined number of circles is stored in advance as the array a []. However, in order for the features of the present invention to be exhibited, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the distance between the center (X [I], Y [J]) and the end of the observation region is obtained. A radius range that can be taken is determined based on the distance, and the radius may be dynamically assigned according to the range. In other words, when there is a circle center at the center of the observation area, the distance from the center of the circle to the edge of the observation area becomes long, so a large radius can be secured, while the center of the circle is close to the edge of the observation area If it is at a position, if a circle with a very large radius is drawn, the circle will protrude from the observation region, and a correct integrated value cannot be obtained. If the center of the circle is at a position where a circle with a large radius can be drawn, the integrated value can be obtained for circles with many radii up to the large radius, so the maximum radius in the range that does not protrude from the observation area can be obtained. The number of radii to be selected may be changed according to the length.

また、ここでは一つの円ごとに一つの積算値を算出し、各円の積算値同士を比較して中心と半径を決定することとした。しかし台風の中心のみを算出すればよいのであれば、各点(X[],Y[])を中心とする複数の同心円の積算値をさらに足し込んで、その点についての積算値を求め、同心円間の積算値が最大となる点を台風の中心とすればよい。この場合、積算値を求める上で用いた円の個数が多いと、各円毎の積算値が小さな値であっても、中心点についての積算値が大きくなることも考えられるので、円の個数に基づいて積算値を補正(正規化)しておく。正規化の方法は、ステップS105の説明で述べたのと同様に積算値の算出に用いた円の個数で割るようにすればよい。   Here, one integrated value is calculated for each circle, and the integrated value of each circle is compared to determine the center and radius. However, if only the center of the typhoon needs to be calculated, the integrated value of a plurality of concentric circles centered on each point (X [], Y []) is further added to determine the integrated value for that point, The point where the integrated value between the concentric circles is maximum may be the center of the typhoon. In this case, if the number of circles used to calculate the integrated value is large, the integrated value for the center point may increase even if the integrated value for each circle is small. The integrated value is corrected (normalized) based on the above. The normalization method may be divided by the number of circles used to calculate the integrated value as described in the description of step S105.

さらに、観測領域全体を複数の部分領域に分割して、部分領域毎にこのような演算を行ってもよい。こうすると複数の台風の中心を算出することが可能となる。台風シーズンには同時に複数の台風が発生することが多いが、部分領域毎に台風中心を求めるようにすれば、このような場合であっても漏れなく台風の位置を特定することができる。   Further, the entire observation area may be divided into a plurality of partial areas, and such calculation may be performed for each partial area. This makes it possible to calculate the centers of a plurality of typhoons. In many cases, a plurality of typhoons are generated at the same time in the typhoon season. However, if the typhoon center is obtained for each partial region, the position of the typhoon can be specified without omission even in such a case.

加えて、台風の水平規模(半径a)が過去の観測結果や一般的な台風の規模といった情報から既知とできる場合は、半径aを未知数とはせずに既知の値としてx、yのみの探索を実施するようにしてもよいことはいうまでもない。例えば、比較的直前に同じ台風の規模が何らかの方法で測定されており、再び台風の水平規模を推定する必要がない場合などに、事前に得た水平規模(半径a)を用いて円のあてはめを行えば、探索パラメータを削減できるので、演算負荷を軽減することが可能となる。   In addition, when the horizontal scale (radius a) of the typhoon can be known from information such as past observation results and general typhoon scales, only x and y are assumed as known values without making the radius a unknown. Needless to say, the search may be performed. For example, when the scale of the same typhoon is measured by a certain method relatively immediately before and it is not necessary to estimate the horizontal scale of the typhoon again, it is possible to fit a circle using the horizontal scale (radius a) obtained in advance. Since the search parameters can be reduced, the calculation load can be reduced.

実施の形態2.
実施の形態1による台風中心検出システムでは、降雨帯の形状を円に見立てて、台風の中心を算出することとした。しかし他の曲線に近似するようにしてもよい。また積算値が最大となる円の半径を台風の半径としたが、このようにたった一つの曲線の形状から台風の水平方向の規模を決定するのではなく、複数の曲線の形状の分布から水平方向の規模を決定するようにしてもよい。この発明の実施の形態2による台風中心検出システムは、このような特徴を有するものである。
Embodiment 2. FIG.
In the typhoon center detection system according to the first embodiment, the center of the typhoon is calculated by regarding the shape of the rain belt as a circle. However, it may be approximated to other curves. In addition, the radius of the circle with the maximum integrated value is the radius of the typhoon, but the horizontal scale of the typhoon is not determined from the shape of a single curve in this way, but from the distribution of the shape of multiple curves. The scale of the direction may be determined. The typhoon center detection system according to Embodiment 2 of the present invention has such characteristics.

この発明の実施の形態2による台風中心検出システムの構成は、実施の形態1と同様に図1のブロック図によって表される。また実施の形態1と同一の符号を付された構成要素については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。   The configuration of the typhoon center detection system according to the second embodiment of the present invention is represented by the block diagram of FIG. 1 as in the first embodiment. In addition, since components having the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

この発明の実施の形態2による台風中心検出システムでは、台風の降雨帯の形状を楕円に近似する。実施の形態1でも述べたように、自然現象である台風の降雨帯の形状が完全な円形になることはほとんどない。また降雨帯が崩れた場合(一つの閉曲線ではない場合)、無理に円で近似しようとすると、複数の円の積算値で極大値となることもなることも考えられる。図3は、やや形状が崩れた台風の降雨帯の分布を2値化した図であり、さらに降雨帯の形状を円によって近似した様子を示したものである。図において、白い連続した領域は降雨帯を示しており、円21と円22は降雨帯を近似する円である。円21も円22も円周上の点が数多く降雨帯に含まれている。したがって、いずれの円について積算値を算出しても、得られる積算値は高い値を示す。このことから、いずれの円の中心も台風の中心と判断される可能性を有している。しかしながら、円21の中心と円22の中心とは全く異なる領域に存在している。したがって現実に台風の中心とは全く異なる位置に円の中心を有する円を選択した場合には、誤差が大きくなりすぎる。   In the typhoon center detection system according to the second embodiment of the present invention, the shape of the typhoon rainfall zone is approximated to an ellipse. As described in the first embodiment, the shape of the typhoon rainfall zone, which is a natural phenomenon, is rarely a perfect circle. In addition, when the rainfall zone collapses (when it is not a single closed curve), if it is attempted to forcibly approximate it with a circle, the integrated value of a plurality of circles may reach a maximum value. FIG. 3 is a binarized diagram of the distribution of a typhoon rain band whose shape is slightly collapsed, and further shows a state in which the shape of the rain band is approximated by a circle. In the figure, the white continuous area indicates a rain band, and circles 21 and 22 are circles that approximate the rain band. Many points on the circumference of the circle 21 and the circle 22 are included in the rain zone. Therefore, even if the integrated value is calculated for any circle, the obtained integrated value shows a high value. Therefore, there is a possibility that the center of any circle is determined as the center of the typhoon. However, the center of the circle 21 and the center of the circle 22 exist in completely different regions. Therefore, when a circle having the center of the circle at a position completely different from the center of the typhoon is actually selected, the error becomes too large.

これに対して、図4は、同じ降雨帯を楕円で近似したものである。図の楕円23は降雨帯を近似するために設定された楕円の例である。楕円23の円周を構成する点の大部分は降雨帯に含まれているので、楕円23の円周に基づいて算出した積算値は極めて高い値を示す。したがって、このようにして特定した楕円の中心は台風の中心に近い領域に位置づけられると考えられるのである。   On the other hand, FIG. 4 shows the same rain band approximated by an ellipse. An ellipse 23 in the figure is an example of an ellipse set to approximate a rain band. Since most of the points constituting the circumference of the ellipse 23 are included in the rain band, the integrated value calculated based on the circumference of the ellipse 23 shows a very high value. Therefore, it can be considered that the center of the ellipse thus identified is positioned in a region close to the center of the typhoon.

次に、この発明の実施の形態2による台風中心検出システムの動作について説明する。実施の形態1は、降雨帯に円を当てはめる処理を行った。したがって当てはめる円のパラメータとして、円の中心のX座標とY座標、及び半径aの3つのパラメータをそれぞれX[]、Y[]、a[]の配列に格納して、最適な円の探索を行うものであった。これに対して、楕円は中心座標(X,Y)、長軸α、短軸βと長軸の傾き角θからなる5つのパラメータによって特定される。そこで、この発明の実施の形態2による台風中心検出システムにおいても、実施の形態1と同じように、予めパラメータX、Y、α、β、θの取りうる値をそれぞれ配列X[]、Y[]、α[]、β[]、θ[]に格納しておき、X[]、Y[]、α[]、β[]、θ[]の全組み合わせに対して、実施の形態1におけるステップS104、S105と同様の処理を行って積算値を求める。そして求めた積算値から実施の形態1におけるステップS112と同様の処理により、極大積算値を求めるようにすれば、実施の形態1と同じように、楕円の中心を特定し、その結果として台風の中心も特定することができる。   Next, the operation of the typhoon center detection system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the first embodiment, a process of applying a circle to the rain zone is performed. Therefore, as the parameters of the circle to be applied, the X and Y coordinates of the center of the circle and the radius a are stored in the X [], Y [] and a [] arrays, respectively, to search for the optimum circle. It was something to do. On the other hand, an ellipse is specified by five parameters including a central coordinate (X, Y), a long axis α, a short axis β, and a long axis inclination angle θ. Therefore, also in the typhoon center detection system according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the possible values of the parameters X, Y, α, β, θ are previously set in the arrays X [], Y [ ], Α [], β [], θ [], and all combinations of X [], Y [], α [], β [], θ [] in the first embodiment. An integrated value is obtained by performing the same processing as in steps S104 and S105. Then, if the maximum integrated value is obtained from the obtained integrated value by the same process as in step S112 in the first embodiment, the center of the ellipse is specified as in the first embodiment, and as a result, the typhoon The center can also be specified.

ところで、降雨帯には空間的な広がりがあるが、このような降雨帯の形状を、空間的な広がりのない一つの曲線で近似しようとすると、一意には特定できない場合もありうる。そこで、実施の形態2では、所定値以上のX、Y、α、β、θの組み合わせをX−Y−α−β−θ空間に写像しておき、X−Y−α−β−θ空間において、所定値以上の積算値を連続的に有する領域を求める。そしてその領域における中心点を算出することによって、台風の中心を求めるようにしてもよい。中心点の算出方法としては、所定値以上の積算値を連続的に有する領域の各パラメータの両端の中央値を採用してもよいし、また積算値を重さに見立てて荷重平均(重心値)を算出するようにしてもよい。   By the way, although there is a spatial spread in the rain belt, there is a case where it is not possible to uniquely identify such a rain belt shape if it is approximated by a single curve having no spatial spread. Therefore, in the second embodiment, a combination of X, Y, α, β, θ that is greater than or equal to a predetermined value is mapped to the XY-α-β-θ space, and the XY-α-β-θ space is mapped. In step (2), a region having an integrated value equal to or greater than a predetermined value is obtained. And you may make it obtain | require the center of a typhoon by calculating the center point in the area | region. As the calculation method of the center point, the median value at both ends of each parameter of the area continuously having the integrated value equal to or greater than the predetermined value may be adopted, or the load average (centroid value) is calculated by considering the integrated value as the weight. ) May be calculated.

また、このようにして、X、Y、α、β、θのそれぞれの値の中心点を算出したら、そのX、Y、θについて、積算値が所定値以上となるαとβの分布を求めることで、台風の広がりを算出することもできる。台風の広がりを求めることで、台風の大きさ(規模)を判断することができ、台風の規模を影響予測や被害予測に用いることができるようになる。   In addition, when the center points of the respective values of X, Y, α, β, and θ are calculated in this way, the distribution of α and β for which the integrated value is equal to or greater than a predetermined value is obtained for X, Y, and θ. Thus, the spread of the typhoon can also be calculated. By obtaining the spread of the typhoon, the size (scale) of the typhoon can be determined, and the scale of the typhoon can be used for impact prediction and damage prediction.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態2の台風中心検出システムでは、降雨帯の形状を楕円で近似することとしたので、円で近似する場合に比べて、より降雨帯の変形に対応することが可能となり、台風の中心を求めることが容易となる。   As is clear from the above, in the typhoon center detection system according to the second embodiment of the present invention, the shape of the rain band is approximated by an ellipse, so that the rain band is more deformed than when approximated by a circle. It becomes possible to cope with it, and it becomes easy to obtain the center of the typhoon.

実施の形態3.
実施の形態2では、降雨帯を楕円で近似することとしたが、その他の曲線で近似しても構わない。例えば台風の物理的性質を考慮すれば、観測値の分布を螺旋曲線で近似する方法は有利である。地球の自転運動の影響から台風は巨大な雲の渦を形成する。このため、円や楕円のような閉曲線よりも、螺旋のような開曲線の方が形状を近似しやすい場合があるからである。そこで、以下において、円や楕円に替えて、螺旋曲線によって降雨帯を近似する場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the rain band is approximated by an ellipse, but it may be approximated by another curve. For example, considering the physical properties of a typhoon, a method of approximating the observed value distribution with a spiral curve is advantageous. The typhoon forms a huge cloud vortex due to the rotation of the earth. For this reason, an open curve such as a spiral may be easier to approximate the shape than a closed curve such as a circle or an ellipse. Therefore, in the following, a case will be described in which a rain band is approximated by a spiral curve instead of a circle or an ellipse.

図5は、台風の降雨帯の分布を2値化した画像であり、さらにその降雨帯の形状を螺旋曲線を近似する様子を示すものである。螺旋曲線24はパラメータを適切に選択して降雨帯に当てはめた螺旋曲線である。螺旋曲線には、リチュースやアルキメデスの螺旋、クロソイドなどがあり、それらを用いて候補となる経路を設定してもよいのであるが、ここでは対数螺旋を用いて実際に降雨帯に当てはめる方法について説明することとする。   FIG. 5 is an image obtained by binarizing the distribution of the typhoon rain band, and further shows the shape of the rain band approximating a spiral curve. The spiral curve 24 is a spiral curve that is appropriately selected for parameters and applied to the rain zone. Spiral curves include Ritues, Archimedean spirals, clothoids, etc., and candidate paths may be set using them, but here we explain how to actually apply it to the rain zone using logarithmic spirals I decided to.

実施の形態3による台風中心検出システムの構成についても、図1のブロック図によって表される。また実施の形態1と同一の符号を付された構成要素については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。   The configuration of the typhoon center detection system according to Embodiment 3 is also represented by the block diagram of FIG. In addition, since components having the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態3による台風中心検出システムの動作について説明する。ここで、r−θ極座標系の原点(r=0,θ=0)を中心座標とする対数螺旋は、r=α exp (βθ)で表現される。αとβはパラメータである。中心位置は原点以外の点(x=r,y=θ)(ただしrとθは定数)となることもありうることを考慮すると、パラメータはx、y、α、βの4つとなる。そこで、この発明の実施の形態3による台風中心検出システムでは、予め取りうるx、y、α、βの値を、それぞれ配列x[]、y[]、α[]、β[]に格納しておき、それぞれの組み合わせによる螺旋曲線上の各点の観測値を、実施の形態1におけるステップS104と同じように積算して積算値を求める。そして実施の形態1におけるステップS105と同様に正規化を行う。 Next, the operation of the typhoon center detection system according to Embodiment 3 of the present invention will be described. Here, a logarithmic spiral having the origin (r = 0, θ = 0) of the r-θ polar coordinate system as a central coordinate is expressed by r = α exp (βθ). α and β are parameters. Considering that the center position may be a point other than the origin (x = r 0 , y = θ 0 ) (where r 0 and θ 0 are constants), the parameters are 4 of x, y, α, and β. Become one. Therefore, in the typhoon center detection system according to Embodiment 3 of the present invention, values x, y, α, and β that can be taken in advance are stored in arrays x [], y [], α [], and β [], respectively. The observed value of each point on the spiral curve by each combination is integrated in the same manner as in step S104 in the first embodiment to obtain an integrated value. Then, normalization is performed as in step S105 in the first embodiment.

このようにして、すべてのx、y、α、βの組み合わせについて積算値を求めた後、実施の形態1におけるステップS112と同様に極大積算値を求めて、台風中心を算出するのである。なお、積算値が所定値以上となるx、y、α、βを複数選択するようにしてもよいし、実施の形態2と同様に、所定値以上の積算値となるx、y、α、βの分布から分布中心となるx、y、α、βを算出するようにしてもよい。   In this manner, after obtaining integrated values for all combinations of x, y, α, and β, the maximum integrated value is obtained in the same manner as in step S112 in Embodiment 1, and the typhoon center is calculated. It should be noted that a plurality of x, y, α, and β in which the integrated value is greater than or equal to the predetermined value may be selected. Similarly to the second embodiment, x, y, α, and You may make it calculate x, y, (alpha), and (beta) used as the center of distribution from distribution of (beta).

以上から明らかなように、この発明の実施の形態3の台風中心検出システムによれば、降雨帯の現実の形状により近い螺旋曲線に沿って観測値を積算した積算値に基づいて台風の中心を決定するので、高精度に台風の中心位置の決定を行うことができる。   As is clear from the above, according to the typhoon center detection system of the third embodiment of the present invention, the center of the typhoon is determined based on the integrated value obtained by integrating the observed values along the spiral curve closer to the actual shape of the rainfall zone. Thus, the center position of the typhoon can be determined with high accuracy.

また、対数螺旋の場合はパラメータ数が4個であり、パラメータ数が5個の楕円に比べて探索空間の広さ、あるいは取りうるパラメータの組み合わせ数が小さくなるので、高速かつ少ない計算機負荷にて最適なパラメータを探索することができる。   In the case of a logarithmic spiral, the number of parameters is four, and the search space or the number of possible parameter combinations is smaller than that of an ellipse with five parameters. Optimal parameters can be searched.

なお、これまでの説明において対数螺旋について特に説明したが、他の螺旋または開曲線を用いて、観測値の積算値を算出するようにしてもよいことはいうまでもない。   Although the logarithmic spiral has been particularly described in the above description, it goes without saying that the integrated value of the observed values may be calculated using another spiral or an open curve.

実施の形態4.
次に、これまで観測された複数の台風の観測値を予めテンプレート化しておき、テンプレート化された観測値と現在の観測対象となっている台風の観測値とのマッチング処理によって、台風の中心およびその他の台風に関する情報を推定する台風中心検出システムについて説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, the observed values of a plurality of typhoons that have been observed so far are templated in advance, and the center of the typhoon and the typhoon are compared by matching processing between the templated observed values and the observed values of the current typhoon. A typhoon center detection system for estimating information about other typhoons will be described.

図6は、このような実施の形態4による台風中心検出システムの構成を示すブロック図である。図において、図1と同一の符号を付した構成要素については、実施の形態1と同様であり、説明を省略する。台風中心検出装置4は、実施の形態1における台風中心検出装置2と同様に、観測装置1が取得した観測値から台風の中心を推定して、出力装置3に出力する部位である。台風中心検出装置4は、観測値取得部11、台風テンプレート記憶部41、照合部42、中心決定部43を備えている。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the typhoon center detection system according to the fourth embodiment. In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Similar to the typhoon center detection device 2 in the first embodiment, the typhoon center detection device 4 is a part that estimates the center of the typhoon from the observation value acquired by the observation device 1 and outputs it to the output device 3. The typhoon center detection device 4 includes an observation value acquisition unit 11, a typhoon template storage unit 41, a collation unit 42, and a center determination unit 43.

台風テンプレート記憶部41は、台風テンプレートを記憶する記憶装置又は回路、若しくは記憶媒体である。ここで、台風テンプレートとは、典型的な台風の観測値をモデル化したものであり、通常の気象レーダで得られた降雨帯の反射強度値そのもの、もしくはそれを簡略化(不要部分を除去)し、さらに画像化(多値化・二値化)して得たデータである。同様に衛星レーダから得た降雨帯の画像に簡略化等の処理を施してもよい。さまざまなタイプの台風を取り扱うためには、同じような台風のデータを複数個集めるよりも、台風の特徴に基づいて各台風を分類し、それぞれの分類から代表的な台風を1つずつ抽出した方がメモリの使用効率がよい。そこで、例えば、Dvorak(「Tropical cyclone intensity analysis using satellite data」(NOAA Tech.Rep 1984))では代表的な台風パターンを用いて台風を分析する方法を紹介しているが、この文献で用いられている台風パターンをテンプレート化すると効率的である。   The typhoon template storage unit 41 is a storage device or circuit that stores a typhoon template, or a storage medium. Here, the typhoon template is a model of typical typhoon observations, and the reflection intensity value of the rainband obtained by ordinary weather radar itself or simplified (removes unnecessary parts). Further, it is data obtained by further imaging (multi-value / binarization). Similarly, a process such as simplification may be applied to an image of a rain band obtained from a satellite radar. In order to handle various types of typhoons, rather than collecting multiple data on similar typhoons, each typhoon is classified based on the characteristics of the typhoon, and one representative typhoon is extracted from each classification. The memory usage is better. Therefore, for example, Dvorak ("Tropical cyclone intensity analysis using satellite data" (NOAA Tech. Rep 1984)) introduces a method of analyzing typhoons using typical typhoon patterns. It is efficient to create a template for a typhoon pattern.

照合部42は、観測装置1が取得した観測値と台風テンプレート記憶部41が記憶する台風テンプレートとを照合する部位である。中心決定部43は、照合部42が算出した観測値と台風テンプレートとの照合結果に基づいて、台風の中心を決定する部位である。   The collation unit 42 is a part that collates the observation value acquired by the observation device 1 with the typhoon template stored in the typhoon template storage unit 41. The center determining unit 43 is a part that determines the center of the typhoon based on the matching result between the observed value calculated by the matching unit 42 and the typhoon template.

次に、台風中心検出装置4の動作について図を用いて説明する。観測装置1が観測値を出力すると、台風中心検出装置4は、観測値取得部11を介してこの観測値を取得する。次いで、照合部42は、観測値取得部11が取得した観測値から台風テンプレートとの照合処理を行う。図7は、照合部42と中心決定部43における処理のフローチャートである。照合部42は、図のステップS401において、カウンタ変数Iを1に初期化する。このカウンタ変数は、台風テンプレートのいずれか1つを指し示すのに用いられるカウンタ変数である。   Next, the operation of the typhoon center detection device 4 will be described with reference to the drawings. When the observation device 1 outputs the observation value, the typhoon center detection device 4 acquires the observation value via the observation value acquisition unit 11. Next, the matching unit 42 performs matching processing with the typhoon template from the observation values acquired by the observation value acquisition unit 11. FIG. 7 is a flowchart of processing in the collation unit 42 and the center determination unit 43. The collation unit 42 initializes the counter variable I to 1 in step S401 in the figure. This counter variable is a counter variable used to indicate any one of the typhoon templates.

ここで、台風テンプレートは、配列T[]として、メモリに記憶されているものとする。すなわち台風テンプレート配列は、T[0]、T[1]のようなシンボルによって、各要素にアクセスすることができるものである。また各台風テンプレートのレコードには、少なくとも観測値の空間的分布、中心の位置、形状が対称形かどうかを示す情報がフィールドとして格納されているものとする。さらには台風の強度や進路方向、移動速度など、過去に観測された台風の観測値も合わせて台風テンプレートに記憶させておくようにしてもよい。なお、観測値の空間分布を記憶するには、例えば観測対象領域の各地点の観測値情報を2次元配列に記憶させるようにする。また観測値がレーダ画像として得られる場合は、このレーダ画像をいくつかのメッシュに区切り、それぞれのメッシュ毎に代表的な観測値、あるいは平均的な観測値を選択して、記憶するようにしてもよい。   Here, it is assumed that the typhoon template is stored in the memory as the array T []. That is, the typhoon template array can access each element by a symbol such as T [0] and T [1]. Each typhoon template record stores at least information indicating whether or not the spatial distribution of observation values, the position of the center, and the shape are symmetrical. Furthermore, observation values of typhoons observed in the past, such as typhoon intensity, course direction, and moving speed, may be stored in the typhoon template. In order to store the spatial distribution of observation values, for example, observation value information at each point in the observation target region is stored in a two-dimensional array. If the observation value is obtained as a radar image, the radar image is divided into several meshes, and representative observation values or average observation values are selected and stored for each mesh. Also good.

続いてステップS402において、照合部42は、台風テンプレート記憶部41から台風テンプレートT[I]を読み込む。そして、ステップS403において、照合部42は、テンプレートT[I]が点対称かどうかを調べる。ここで、台風が点対称であるとは、台風の中心に対して台風の形状がほぼ点対称であることをいう。図8は、形状が点対称である台風とそうでない台風を模式的に表した図である。図において、(A)に示される台風は中心に対してほぼ点対称な形状を有している。また(B)に示される台風は、点対称な形状を有していない。すでに述べたとおり、台風が点対称であるかどうかは、テンプレートT[]に予め記憶されている。台風の形状が点対称であれば、台風テンプレートT[I]の観測データと観測値取得部11が取得した観測値との移動相関を判断すれば十分である。そこでこの場合には、ステップS404に移る(ステップS403:Yes)。   Subsequently, in step S402, the collation unit 42 reads the typhoon template T [I] from the typhoon template storage unit 41. In step S403, the collation unit 42 checks whether the template T [I] is point symmetric. Here, the typhoon being point-symmetric means that the shape of the typhoon is substantially point-symmetric with respect to the center of the typhoon. FIG. 8 is a diagram schematically showing a typhoon whose shape is point-symmetric and a typhoon that is not. In the figure, the typhoon shown in (A) has a substantially point-symmetric shape with respect to the center. Moreover, the typhoon shown in (B) does not have a point-symmetric shape. As already described, whether or not the typhoon is point-symmetric is stored in advance in the template T []. If the shape of the typhoon is point-symmetric, it is sufficient to determine the movement correlation between the observation data of the typhoon template T [I] and the observation value acquired by the observation value acquisition unit 11. Therefore, in this case, the process proceeds to step S404 (step S403: Yes).

ステップS404において、照合部42は、テンプレートT[I]の観測データと観測値取得部11が取得した観測値との移動相関による照合処理を行う。観測値取得部11が取得した地点(x,y)における観測値をf(x,y)とし、テンプレートT[I]の地点(x,y)に対応する地点(p,q)の観測データをT(p,q)とすれば、マッチング値は、

Figure 2005164490
として得られる。移動相関はpとqとをそれぞれ1ずつずらしてVを求め、このようにして求められた複数のVのうちの最大のVをT[I]のマッチング値として採用する。 In step S <b> 404, the collation unit 42 performs collation processing based on the movement correlation between the observation data of the template T [I] and the observation value acquired by the observation value acquisition unit 11. The observation value at the point (x, y) acquired by the observation value acquisition unit 11 is f (x, y), and the observation data of the point (p, q) corresponding to the point (x, y) of the template T [I]. Is T (p, q), the matching value is
Figure 2005164490
As obtained. In the moving correlation, V is obtained by shifting p and q by 1 respectively, and the maximum V among the plurality of V thus obtained is adopted as a matching value of T [I].

一方、ステップS403において、台風の形状が点対称でない場合は、移動相関だけでは照合できないので、回転相関も合わせて調べる必要がある。そこで、この場合はステップS405に進む(ステップS403:No)。ステップS405において、照合部42は、テンプレートT[I]の台風の中心位置(pc,qc)を中心に、点(p,q)を角度θだけ回転させた点の観測データT((p−pc)cosθ−(q−qc)sinθ+pc,(p−pc)sinθ+(q−qc)cosθ+qc)と地点(x,y)の観測値f(x,y)とのマッチング値を式(3)により算出する。

Figure 2005164490
そして、pとq、θをそれぞれ所定値ずつずらして式(3)に代入したVを複数個計算し、これら複数のVから最大となるVをT[I]のマッチング値とするのである。 On the other hand, if the shape of the typhoon is not point-symmetric in step S403, collation cannot be performed using only the moving correlation, so it is necessary to examine the rotational correlation as well. Therefore, in this case, the process proceeds to step S405 (step S403: No). In step S405, the collation unit 42 observes data T ((p−q) obtained by rotating the point (p, q) by an angle θ around the center position (pc, qc) of the typhoon of the template T [I]. pc) cosθ− (q−qc) sinθ + pc, (p−pc) sinθ + (q−qc) cosθ + qc) and the matching value of the observed value f (x, y) at the point (x, y) by Equation (3) calculate.
Figure 2005164490
Then, a plurality of V values obtained by shifting p, q, and θ by predetermined values and substituting them into the equation (3) are calculated, and the maximum V from the plurality of Vs is set as a matching value of T [I].

ステップS404またはステップS405においてマッチング値を算出した後、ステップS406において、照合部42は、カウンタ変数Iに1を加える。そしてステップS407において、照合部42は、カウンタ変数Iが最大値を超えたかどうかを調べる。ここで、カウンタ変数Iは、台風テンプレートT[]のいずれかの要素を指し示すカウンタ変数であるので、カウンタ変数Iの最大値とは、台風テンプレートT[]の要素数に他ならない。そして、カウンタ変数Iが最大値を超えるとは、もうこれ以上処理すべき台風テンプレートが存在しないことを意味するものである。したがって、カウンタ変数Iが最大値を超えない場合は、まだ処理すべき台風テンプレートが存在することとなるから、ステップS402に戻って、次の台風テンプレートの処理を行う(ステップS407:No)。一方、Iが最大値を超えた場合は、ステップS408に進む(ステップS407:Yes)。   After calculating the matching value in step S404 or step S405, the collation unit 42 adds 1 to the counter variable I in step S406. In step S407, the collation unit 42 checks whether the counter variable I exceeds the maximum value. Here, since the counter variable I is a counter variable indicating any element of the typhoon template T [], the maximum value of the counter variable I is nothing but the number of elements of the typhoon template T []. The counter variable I exceeding the maximum value means that there is no typhoon template to be processed any more. Therefore, if the counter variable I does not exceed the maximum value, there is still a typhoon template to be processed, so the process returns to step S402 to process the next typhoon template (step S407: No). On the other hand, if I exceeds the maximum value, the process proceeds to step S408 (step S407: Yes).

続くステップS408以降は、中心決定部43の処理に遷る。ステップS408において、中心決定部43は、照合部42がステップS404とステップS405で算出したマッチング値のうち、極大となるマッチング値を求める。そしてステップS409において、中心決定部43は、極大となるマッチング値を算出するのに用いたテンプレートの記憶する中心位置を取得し、移動相関でずらした量の分だけ中心位置を補正して、出力装置3に出力する。また必要に応じて、中心位置のみではなく、台風テンプレートとして記憶されている台風の強度や軌跡、進行方向、移動速度などの情報も出力するようにしてもよい。進行方向や軌跡などの情報は、台風の進路予測など、今後の台風の状態を予測する上で重要な情報となる。   In the subsequent step S408, the process proceeds to the center determination unit 43. In step S408, the center determination unit 43 obtains a maximum matching value among the matching values calculated by the matching unit 42 in steps S404 and S405. In step S409, the center determination unit 43 acquires the center position stored in the template used to calculate the maximum matching value, corrects the center position by the amount shifted by the movement correlation, and outputs the center position. Output to device 3. If necessary, not only the center position but also information such as typhoon intensity and trajectory stored in the typhoon template, a traveling direction, and a moving speed may be output. Information such as the direction of travel and the trajectory is important information for predicting the future typhoon state, such as prediction of the course of the typhoon.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態4の台風中心検出システムによれば、過去に蓄積された観測情報からなる台風テンプレートを用いて、過去の台風情報から台風の中心を算出することが可能となる。また現在観測対象となっている台風に関する中心以外の情報も合わせて出力することも可能となる。   As is apparent from the above, according to the typhoon center detection system of the fourth embodiment of the present invention, the typhoon center is calculated from past typhoon information using the typhoon template composed of observation information accumulated in the past. Is possible. It is also possible to output information other than the center related to the typhoon currently being observed.

なお、これまでの説明において、台風テンプレートとのマッチングにあたり相互相関法を用いる方法を説明したが、台風テンプレートと観測値との距離値を算出し、距離値が最小となるようなテンプレートの選択方法(残差逐次検定法)を採用してもよい。   In the above description, the method of using the cross-correlation method for matching with the typhoon template has been described. However, the template selection method that calculates the distance value between the typhoon template and the observed value and minimizes the distance value. (Residual sequential test method) may be adopted.

実施の形態5.
実施の形態4による台風中心検出システムでは、過去に観測された台風に基づいて蓄積した台風テンプレートを用いて、照合処理を行うこととした。しかし、すでに実施の形態1〜4などの手法を用いて、台風中心や台風の広がりなどの情報を得た台風についての情報を台風テンプレートとして記憶しておき、同じ台風について台風テンプレートとの照合を行うようにすれば、2度目以降の中心検出処理を高速に行うことができるようになる。この発明の実施の形態5による台風中心検出システムはかかる特徴を有するものである。
Embodiment 5 FIG.
In the typhoon center detection system according to the fourth embodiment, the matching process is performed using typhoon templates accumulated based on typhoons observed in the past. However, information on the typhoon that has already obtained information such as the center of the typhoon and the spread of the typhoon is stored as a typhoon template using the method of the first to fourth embodiments, and the same typhoon is compared with the typhoon template. By doing so, the second and subsequent center detection processes can be performed at high speed. The typhoon center detection system according to Embodiment 5 of the present invention has such a feature.

図9は、この発明の実施の形態5による台風中心検出システムの構成を示すブロックである。図において、図6と同一の符号を付した構成要素については実施の形態4と同様であるので説明を省略する。台風中心検出装置5は、実施の形態1における台風中心検出装置2と同様に、観測装置1が取得した観測値から台風の中心を推定して、出力装置3に出力する部位である。台風中心検出装置5は、観測値取得部11と、台風テンプレート記憶部41、照合部42、及び中心決定部51を備えている。中心決定部51は、図6における中心決定部43と同様の機能を有しているが、中心決定部51が台風テンプレート記憶部に、現在観測対象としている台風の観測情報を台風テンプレートとして出力する点が異なっている。また、台風テンプレート記憶部41は、過去に観測した別の台風のテンプレートを記憶するのではなく、現在観測の対象となっている台風の過去の観測値から得た台風テンプレートを記憶している。この台風テンプレートは、台風中心検出装置5が台風中心の検出処理に合わせて観測値から生成する他、実施の形態1〜4による台風中心検出装置で求めた台風中心と観測値とを組み合わせて、台風テンプレート記憶部41に記憶させることで準備可能となるものである。なお、台風テンプレートを記憶させる際には、台風テンプレートの生成に用いた観測値を得た時間も合わせて記憶させることとする。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a typhoon center detection system according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 are the same as those in the fourth embodiment, and the description thereof will be omitted. Similar to the typhoon center detection device 2 in the first embodiment, the typhoon center detection device 5 is a part that estimates the center of the typhoon from the observation value acquired by the observation device 1 and outputs it to the output device 3. The typhoon center detection device 5 includes an observation value acquisition unit 11, a typhoon template storage unit 41, a collation unit 42, and a center determination unit 51. The center determining unit 51 has the same function as the center determining unit 43 in FIG. 6, but the center determining unit 51 outputs the observation information of the typhoon currently being observed as a typhoon template to the typhoon template storage unit. The point is different. The typhoon template storage unit 41 does not store a template of another typhoon observed in the past, but stores a typhoon template obtained from past observation values of the typhoon currently being observed. The typhoon template is generated from the observation value by the typhoon center detection device 5 in accordance with the detection process of the typhoon center. It can be prepared by storing it in the typhoon template storage unit 41. When the typhoon template is stored, the time when the observed value used for generating the typhoon template is also stored.

次に、この発明の実施の形態5による台風中心検出システムの動作について説明する。まず、台風中心検出装置5が台風中心の検出処理を行うに先立って、台風テンプレート記憶部41には、以前に同じ台風の観測値から求めた台風テンプレートデータが格納されているものとする。観測装置1が観測値を出力すると、台風中心検出装置5は、観測値取得部11を介してこの観測値を取得する。次いで、照合部42は、観測値取得部11が取得した観測値から台風テンプレートとの照合処理を行う。図10は、照合部42と中心決定部51における処理のフローチャートである。照合部42は、図のステップS501において、観測値の平滑処理を行う。一般に、台風の中心付近には強い豪雨域が存在する傾向がある一方で、豪雨域は常に一番内側の降雨帯に存在するわけではなく、それよりやや外側に存在することが多いことが知られている。豪雨域に対するレーダ観測値は強い強度値もしくは輝度値を持つことから、そのままマッチング処理を行うと、適切なマッチング結果が得られない可能性がある。そこで、ステップS501では、予め観測値のマッチングを実施する。   Next, the operation of the typhoon center detection system according to Embodiment 5 of the present invention will be described. First, it is assumed that the typhoon template storage unit 41 stores typhoon template data previously obtained from observation values of the same typhoon before the typhoon center detection device 5 performs the typhoon center detection process. When the observation device 1 outputs the observation value, the typhoon center detection device 5 acquires the observation value via the observation value acquisition unit 11. Next, the matching unit 42 performs matching processing with the typhoon template from the observation values acquired by the observation value acquisition unit 11. FIG. 10 is a flowchart of processing in the collation unit 42 and the center determination unit 51. In step S501 in the figure, the collation unit 42 performs a smoothing process on the observed value. In general, there is a tendency for a strong heavy rain region to exist near the center of the typhoon, but a heavy rain region does not always exist in the innermost rain zone, but is often located slightly outside. It has been. Since the radar observation value for the heavy rain region has a strong intensity value or luminance value, an appropriate matching result may not be obtained if the matching process is performed as it is. Therefore, in step S501, matching of observed values is performed in advance.

図11は、ステップS501の観測値の平滑処理の詳細なフローチャートである。図のステップS511において、カウンタ変数Iを1に初期化する。カウンタ変数Iは、観測領域のx方向(水平方向)の画素またはメッシュを指し示すのに用いられるカウンタ変数である。続いて、ステップS512において、カウンタ変数Jを1に初期化する。カウンタ変数Jは、観測領域のy方向(垂直方向)の画素またはメッシュを指し示すのに用いられるカウンタ変数である。   FIG. 11 is a detailed flowchart of the observed value smoothing process in step S501. In step S511 in the figure, the counter variable I is initialized to 1. The counter variable I is a counter variable used to indicate a pixel or mesh in the x direction (horizontal direction) of the observation region. Subsequently, in step S512, the counter variable J is initialized to 1. The counter variable J is a counter variable used to indicate a pixel or a mesh in the y direction (vertical direction) of the observation region.

ステップS513において、カウンタ変数I及びJによって指定される観測値f(I,J)が閾値Thを超えるかどうかを調べる。そして閾値Thを超える場合には、ステップS514に進む(ステップS513:Yes)。ステップS514において、観測値f(I,J)はThに設定され、平滑化され、その後ステップS515に進む。一方、ステップS513において、観測値f(I,J)が閾値Th以下の場合は、直接ステップS515に進む   In step S513, it is checked whether or not the observed value f (I, J) specified by the counter variables I and J exceeds the threshold Th. If the threshold Th is exceeded, the process proceeds to step S514 (step S513: Yes). In step S514, the observed value f (I, J) is set to Th and smoothed, and then the process proceeds to step S515. On the other hand, if the observed value f (I, J) is less than or equal to the threshold Th in step S513, the process proceeds directly to step S515.

ステップS515において、カウンタ変数Jに1を加える。そしてステップS516でJが最大値を超えたかどうかを判定する。Jは観測領域のy方向の画素数またはメッシュを指し示すカウンタ変数であるから、Jの最大値とはy方向の画素数またはメッシュ数である。そしてJが最大値を超えた場合は、これ以上そのy方向には処理すべき画素またはメッシュが存在しないことを意味しているので、ステップS517に進む(ステップS516:Yes)。またJが最大値以下の場合は、ステップS513に戻って、y方向に隣接する画素またはメッシュの処理を行う(ステップS516:No)。   In step S515, 1 is added to the counter variable J. In step S516, it is determined whether J exceeds the maximum value. Since J is a counter variable indicating the number of pixels or meshes in the y direction of the observation region, the maximum value of J is the number of pixels or meshes in the y direction. If J exceeds the maximum value, it means that there are no more pixels or meshes to be processed in the y direction, and the process proceeds to step S517 (Yes in step S516). If J is equal to or less than the maximum value, the process returns to step S513 to process a pixel or mesh adjacent in the y direction (step S516: No).

次に、ステップS517において、カウンタ変数Iに1を加える。そしてステップS518でIが最大値を超えたかどうかを判定する。Iは観測領域のx方向の画素数またはメッシュを指し示すカウンタ変数であるから、Iの最大値とはx方向の画素数またはメッシュ数である。そしてIが最大値以下の場合は、ステップS512に戻って、x方向に隣接する画素またはメッシュの処理を行う(ステップS518:Yes)。またIが最大値を超えた場合は、これ以上そのx方向には処理すべき画素またはメッシュが存在しないことを意味しているので、終了する(ステップS518:Yes)。以上がステップS501における観測値の平滑化処理である。   Next, in step S517, 1 is added to the counter variable I. In step S518, it is determined whether I exceeds the maximum value. Since I is a counter variable indicating the number of pixels or mesh in the x direction of the observation region, the maximum value of I is the number of pixels or mesh in the x direction. If I is equal to or smaller than the maximum value, the process returns to step S512, and the pixel or mesh adjacent in the x direction is processed (step S518: Yes). If I exceeds the maximum value, it means that there are no more pixels or meshes to be processed in the x direction, and the process ends (step S518: Yes). The above is the smoothing process of the observation value in step S501.

続いて、図10のフローチャートのステップS502において、移動相関によるマッチング処理を行う。この処理は実施の形態4におけるステップS404の処理と同様であるので説明を省略する。次に、ステップS503において、台風の移動速度を算出する。これは、ステップS502において移動相関によるマッチングを行った際に移動距離を求めることができるので、この移動距離を、台風テンプレートに合わせて記憶されている台風テンプレートの観測値取得時間と現在の観測値を取得した時間との時間差で除算することで求める。   Subsequently, in step S502 of the flowchart of FIG. 10, matching processing based on movement correlation is performed. Since this process is the same as the process of step S404 in the fourth embodiment, a description thereof will be omitted. Next, in step S503, the moving speed of the typhoon is calculated. This is because the movement distance can be obtained when the matching by the movement correlation is performed in step S502, and the observation value acquisition time of the typhoon template stored in accordance with the typhoon template and the current observation value are stored. Is obtained by dividing by the time difference from the acquired time.

次にステップS504において、ここまでに求めた台風中心と観測値に基づいて、少なくとも観測値の空間的分布、中心の位置を台風テンプレートとして出力する。なお、形状が対称かどうか、については、観測値の空間的分布を回転させ、回転前と回転後での差異を計算して、その差異が所定値以下である場合は、形状が対称であり、所定値を超える場合には形状が対称ではない、と判断し、その結果を出力するようにしてもよい。また実施の形態5では、同一の台風の異なる時間における観測値のマッチングを行うので、形状の対称性の処理を省略してもよい。   Next, in step S504, based on the typhoon center and observation values obtained so far, at least the spatial distribution of observation values and the position of the center are output as a typhoon template. Whether the shape is symmetric or not is calculated by rotating the spatial distribution of the observed values and calculating the difference before and after the rotation. If the difference is less than or equal to the specified value, the shape is symmetric. When the value exceeds a predetermined value, it may be determined that the shape is not symmetrical, and the result may be output. In the fifth embodiment, since the observed values are matched at different times of the same typhoon, the shape symmetry processing may be omitted.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態5の台風中心検出システムによれば、同一の台風から生成した台風テンプレートを用いて中心を検出することとしたので、複数の台風テンプレートに対する照合処理を行う必要がなく、少ない計算負荷で台風中心を検出することができるのである。   As is clear from the above, according to the typhoon center detection system of the fifth embodiment of the present invention, the center is detected using the typhoon template generated from the same typhoon. The center of the typhoon can be detected with a small calculation load.

なお、これまでの説明において、同一台風であれば、降雨帯の分布や雨雲の強度が短時間に変化することはまれなので、観測値の平滑処理を省略しても構わない。一方、ここで説明した平滑処理は、実施の形態4における台風テンプレートとの照合処理に用いてもよい。また台風の中心さえ求めれば十分であるならば、台風の移動速度の算出を省略してもよい。   In the description so far, if the typhoon is the same, the distribution of the rainband and the intensity of the rain cloud rarely change in a short time, and therefore the observation value smoothing process may be omitted. On the other hand, the smoothing process described here may be used for the matching process with the typhoon template in the fourth embodiment. If it is sufficient to obtain only the center of the typhoon, the calculation of the typhoon moving speed may be omitted.

実施の形態6.
次に、観測値として特に各観測地点における風ベクトル(風向または大きさ)が得られている場合に、風ベクトルに基づいて台風の中心を決定する台風中心決定システムについて説明する。図12は、このような特徴を有する実施の形態6による台風中心決定システムの構成を示すブロック図である。図において、図1と同一の符号を付した構成要素については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。実施の形態6による台風中心決定システムは、観測装置1と台風中心検出装置6、出力装置3を備えている。
Embodiment 6 FIG.
Next, a typhoon center determination system that determines the center of a typhoon based on a wind vector when a wind vector (wind direction or magnitude) at each observation point is obtained as an observed value will be described. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a typhoon center determining system according to the sixth embodiment having such characteristics. In the figure, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The typhoon center determination system according to the sixth embodiment includes an observation device 1, a typhoon center detection device 6, and an output device 3.

台風中心検出装置6は、実施の形態1における台風中心検出装置2と同様に、観測装置1が取得した観測値から台風の中心を推定して、出力装置3に出力する部位である。台風中心検出装置5は、観測値取得部11、風向積算部61、中心決定部13を備えている。風向積算部61は、実施の形態1における積算部12に相当する部位であり、積算部12と同様に一定の曲線経路に沿って観測値を積算する部位であるが、風向積算部61は、観測値として各地点での風向を用いる点が特徴である。   The typhoon center detection device 6 is a part that estimates the center of the typhoon from the observation value acquired by the observation device 1 and outputs it to the output device 3 in the same manner as the typhoon center detection device 2 in the first embodiment. The typhoon center detection device 5 includes an observation value acquisition unit 11, a wind direction integration unit 61, and a center determination unit 13. The wind direction integrating unit 61 is a part corresponding to the integrating unit 12 in the first embodiment, and is a part that integrates observation values along a certain curved path in the same manner as the integrating unit 12, but the wind direction integrating unit 61 is The feature is that the wind direction at each point is used as an observed value.

台風中心検出装置6の動作原理を説明するならば、次のようになる。台風は熱帯性低気圧によって生じる巨大な渦であるから、台風には台風の目を中心として周回する方向に風が発生する。そうすると、ドップラーレーダなどの観測結果から、各地点の風向と風の強さが得られている場合、これらの風ベクトルを所定の経路方向に積分(積算)していき、積算値が極大となる経路を見出せば、この経路の曲線の中心点が台風の目であると推定できる。   The operation principle of the typhoon center detection device 6 will be described as follows. Since the typhoon is a huge vortex generated by a tropical cyclone, wind is generated in the direction of the typhoon around the eye of the typhoon. Then, when the wind direction and wind intensity at each point are obtained from observation results such as Doppler radar, these wind vectors are integrated (integrated) in a predetermined path direction, and the integrated value becomes maximum. If the route is found, it can be estimated that the center point of the curve of this route is the typhoon eye.

一方、台風の目を中心とはしない曲線の場合、この曲線経路に沿って積算値を求めると、風が積算値を減ずる方向に吹いていることが多い。したがって、風向と風の強さに基づいて算出した積算値は、台風の目を中心とする曲線で極大となることが期待できるのである。   On the other hand, in the case of a curve that does not center on the eye of the typhoon, when the integrated value is obtained along this curved path, the wind often blows in the direction of decreasing the integrated value. Therefore, the integrated value calculated based on the wind direction and the wind intensity can be expected to be a maximum on a curve centered on the eye of the typhoon.

次に、この発明の実施の形態6による台風中心決定システムの動作について説明する。観測装置1は、例えばドップラーレーダなどにより各観測地点の風向を算出する。図13は、レーダを中心とする円周上の2つの点における風の大きさのうち、レーダからの視線方向成分が得られた場合に、この2つの風の大きさから、この2つの視線方向のなす角を2等分する方向にある同円周上の点における円周方向の風の大きさを求める方法を示す概念図である。図において、ドップラーレーダ65は、観測対照地点66および67における視線方向の風の大きさを求めるものである。なお地点66と67はともにレーダ65から等距離にあるものとする。いま、地点66での視線方向の風の大きさ(風速)がV1であり、地点67での風の大きさがV2であるものとする。また、地点66とレーダ65、地点67がなす角は2θである。この場合に、地点66と67との間の風の大きさ及び向きに連続性があるものと仮定すれば、この角をθずつに等分する方向でかつ、地点66や67と同じ距離だけレーダ65から離れた点68において、視線方向の風の大きさVA、視線方向と垂直方向の風の大きさVBはそれぞれ、式(4)、式(5)で与えられる。

Figure 2005164490
Next, the operation of the typhoon center determining system according to Embodiment 6 of the present invention will be described. The observation apparatus 1 calculates the wind direction at each observation point using, for example, Doppler radar. FIG. 13 shows that when the line-of-sight direction component from the radar is obtained at two points on the circumference around the radar, these two lines of sight are obtained from the two wind sizes. It is a conceptual diagram which shows the method of calculating | requiring the magnitude | size of the wind of the circumferential direction in the point on the circumference in the direction which bisects the angle | corner which a direction makes. In the figure, the Doppler radar 65 obtains the magnitude of the wind in the line-of-sight direction at the observation reference points 66 and 67. Note that the points 66 and 67 are both equidistant from the radar 65. Now, it is assumed that the wind magnitude (wind speed) in the line-of-sight direction at the point 66 is V1, and the wind magnitude at the point 67 is V2. The angle formed by the point 66, the radar 65, and the point 67 is 2θ. In this case, if it is assumed that there is continuity in the magnitude and direction of the wind between the points 66 and 67, the angle is equally divided by θ and only the same distance as the points 66 and 67. At a point 68 away from the radar 65, the wind magnitude VA in the line-of-sight direction and the wind magnitude VB in the direction perpendicular to the line-of-sight direction are given by the equations (4) and (5), respectively.
Figure 2005164490

このようにして、レーダ65は観測対象領域の各地点の風向を算出する。そしてこの風向は観測装置1の出力として、台風中心検出装置6の観測値取得部11に取り込まれる。続いて、風向積算部61と中心決定部13は、実施の形態1と同様に、図2に示したフローチャートで表される処理により台風の中心を決定する。これらの処理については、実施の形態1で説明したので、ここでの説明は省略する。ただしここでは、実施の形態1と同じように円を曲線経路としてもよいし、実施の形態2のように楕円を曲線経路としてもよい。また実施の形態3のように螺旋曲線を曲線経路として採用しても構わない。   In this way, the radar 65 calculates the wind direction at each point in the observation target area. This wind direction is taken into the observation value acquisition unit 11 of the typhoon center detection device 6 as an output of the observation device 1. Subsequently, the wind direction integrating unit 61 and the center determining unit 13 determine the center of the typhoon by the process represented by the flowchart shown in FIG. 2 as in the first embodiment. Since these processes have been described in the first embodiment, a description thereof is omitted here. However, here, the circle may be a curved path as in the first embodiment, and the ellipse may be a curved path as in the second embodiment. Further, as in the third embodiment, a spiral curve may be adopted as the curved path.

また、ステップS104においては、式(4)と式(5)から得られたVAおよびVBから、曲線経路の接線に沿った方向の成分を計算し、この値を経路に沿って積算するようにする。ここで、接線に沿った方向には、経路の中心に向かう方向と中心から離れる方向があるが、中心に向かう方向を正方向とし、中心から離れる方向を負方向として、符号を割り当てることとする。このように符号を与えることで、低気圧である台風の中心に吸い込まれる風とそうでない風とを弁別することになる。これにより、経路上に台風中心に吸い込まれる風の成分がある場合は、その大きさを積算値に寄与させる。その一方で、経路上に台風中心には向かわない風がある場合は、積算値を減ずる作用を及ぼす。その結果、他の経路に比べて、台風中心に向かう経路の積算値が相対的に大きくなる。したがって、台風中心の検出精度が向上する。   In step S104, the component in the direction along the tangent line of the curved path is calculated from VA and VB obtained from the expressions (4) and (5), and this value is integrated along the path. To do. Here, the direction along the tangent includes a direction toward the center of the route and a direction away from the center, but the direction toward the center is defined as a positive direction, and the direction away from the center is defined as a negative direction. . By giving a code in this way, a wind sucked into the center of a typhoon that is a low atmospheric pressure is distinguished from a wind that is not. As a result, if there is a wind component sucked into the typhoon center on the path, the magnitude is made to contribute to the integrated value. On the other hand, when there is a wind that does not go to the center of the typhoon on the route, the integrated value is reduced. As a result, the integrated value of the route toward the typhoon center is relatively larger than other routes. Therefore, the detection accuracy of the typhoon center is improved.

以上から明らかなように、この発明の実施の形態6の台風中心検出システムによれば、風向を経路に沿って積算し、その積算値が極大となる経路の曲線の中心を台風の中心として検出することとしたので、形状の崩れた台風や台風の目がはっきりしない台風であっても、台風の中心を特定することが可能となる。   As is apparent from the above, according to the typhoon center detection system of the sixth embodiment of the present invention, the wind direction is integrated along the path, and the center of the curve of the path where the integrated value is maximum is detected as the center of the typhoon. Therefore, the center of the typhoon can be specified even if the typhoon has a broken shape or the typhoon has an unclear eye.

また、台風が前線に接近すると前線の活動が活発になって、非常に強い降雨帯が発生することがある。このような場合に、降雨帯の分布に基づいて積算値を求め、台風の中心を決定しようとすると、前線の活動に影響を受ける場合が生じる。この発明の実施の形態6の台風中心検出システムによれば、降雨帯の分布に依存せずに台風の中心を決定することができるので、多くの場合に高精度な台風中心決定処理を行うことができるのである。さらに、この方法で台風の中心を決定すれば、エコーの分布状態の影響を受けることもない。   Also, when the typhoon approaches the front, the front activity becomes active, and a very strong rainfall zone may occur. In such a case, if an integrated value is obtained based on the rainfall zone distribution and the center of the typhoon is to be determined, the frontal activity may be affected. According to the typhoon center detection system of the sixth embodiment of the present invention, since the center of the typhoon can be determined without depending on the distribution of the rain band, a highly accurate typhoon center determination process is often performed. Can do it. Furthermore, if the center of the typhoon is determined by this method, it is not affected by the echo distribution state.

また、その他気象レーダなどにより、式(4)と式(5)を用いて、観測領域鉛直面内の風向を推定し、その結果を積算して台風中心を検出するようにしてもよい。一般に台風の中心付近では、雲が周囲に比べて高く発達しており、またその内部には対流(上昇流)があることが知られている。そこで、所定の経路に沿って、上昇流の大きさを積算し、その積算値が極大値となる経路の曲線の中心を台風の中心位置として決定するようにしてもよい。   Alternatively, the wind direction in the vertical plane of the observation area may be estimated by using weather radar or the like using equations (4) and (5), and the results may be integrated to detect the typhoon center. In general, it is known that clouds are highly developed near the center of a typhoon and that there is convection (upflow) inside. Therefore, the magnitude of the upward flow may be integrated along a predetermined route, and the center of the curve of the route where the integrated value becomes the maximum value may be determined as the center position of the typhoon.

この発明は、気象レーダなどで得た観測値に基づいて台風の中心を決定する技術に関するものであり、例えば台風の進路予測や災害対策に用いることができる。   The present invention relates to a technique for determining the center of a typhoon based on an observation value obtained by a weather radar or the like, and can be used, for example, for predicting the course of a typhoon or for disaster countermeasures.

この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the typhoon center detection system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による台風中心検出システムの処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the typhoon center detection system by Embodiment 1 of this invention. 2値化された台風の降雨帯の分布に円を当てはめた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which applied the circle | round | yen to the binarized typhoon rain belt distribution. 2値化された台風の降雨帯の分布に楕円を当てはめた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which applied the ellipse to the distribution of the rainfall band of the binarized typhoon. 2値化された台風の降雨帯の分布に螺旋曲線を当てはめた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which applied the spiral curve to the distribution of the rainfall zone of the binarized typhoon. この発明の実施の形態4による台風中心検出システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the typhoon center detection system by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4による台風中心検出システムの処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the typhoon center detection system by Embodiment 4 of this invention. 形状が点対称である台風とそうでない台風を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically the typhoon whose shape is point symmetry, and the typhoon which is not so. この発明の実施の形態5による台風中心検出システムの構成を示すブロックである。It is a block which shows the structure of the typhoon center detection system by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5による台風中心検出システムの処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the typhoon center detection system by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5による台風中心検出システムの平滑処理のフローチャートである。It is a flowchart of the smoothing process of the typhoon center detection system by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6による台風中心検出システムの構成を示すブロックである。It is a block which shows the structure of the typhoon center detection system by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6において円周方向の風の大きさを求める方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the method of calculating | requiring the magnitude | size of the wind of the circumferential direction in Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 観測装置、
2、4、5、6 台風中心検出装置、
3 出力装置、
11 観測値取得部、
12 積算部、
13、43、51 中心決定部、
41 台風テンプレート記憶部、
42 照合部、
61 風向積算部。
1 observation equipment,
2, 4, 5, 6 Typhoon center detection device,
3 output device,
11 Observation value acquisition unit,
12 Accumulation part,
13, 43, 51 Center determining unit,
41 Typhoon template storage unit,
42 verification part,
61 Wind direction integrating part.

Claims (15)

観測領域内の各地点における観測値を取得する観測値取得手段と、
前記観測領域内の所定の経路に沿って観測値を積算しその積算値を出力する積算手段と、
前記積算手段が出力した積算値に基づいて前記各地点の積算値を算出するとともに、前記各地点の積算値のうち極大となる積算値を有する地点を台風中心として決定し、その台風中心を出力する中心決定手段と、
を備えたことを特徴とする台風中心検出装置。
Observation value acquisition means for acquiring observation values at each point in the observation area;
Integration means for integrating observation values along a predetermined path in the observation region and outputting the integrated value;
Based on the integrated value output by the integrating means, the integrated value of each point is calculated, the point having the maximum integrated value among the integrated values of each point is determined as the typhoon center, and the typhoon center is output. A central determination means to
A typhoon center detection device comprising:
前記中心決定手段は、前記極大となる積算値が所定値以上となる場合に前記観測領域内に台風が発生していると判断して前記台風中心を出力することを特徴とする請求項1に記載の台風中心検出装置。 The center determining means determines that a typhoon is generated in the observation area and outputs the typhoon center when the maximum integrated value is a predetermined value or more. The typhoon center detection device described. 前記積算手段は、前記各地点を中心とする円に沿って前記観測値を積算し、
前記中心決定手段は、前記積算手段が出力した積算値に基づいてその積算値の算出に用いた円の中心となる前記各地点の積算値を算出することを特徴とする請求項1に記載の台風中心検出装置。
The integrating means integrates the observed values along a circle centered on each point,
2. The center determination unit according to claim 1, wherein the center determination unit calculates an integration value of each point that is the center of a circle used for calculation of the integration value based on the integration value output by the integration unit. Typhoon center detector.
前記積算手段は、前記各地点を中心とする楕円に沿って前記観測値を積算し、
前記中心決定手段は、前記積算手段が出力した積算値に基づいてその積算値の算出に用いた楕円の中心となる前記各地点の積算値を算出することを特徴とする請求項1に記載の台風中心検出装置。
The integrating means integrates the observed values along an ellipse centered on each point,
2. The center determination unit according to claim 1, wherein the center determination unit calculates an integration value of each point that is the center of an ellipse used to calculate the integration value based on the integration value output by the integration unit. Typhoon center detector.
前記積算手段は、前記各地点を中心とする螺旋曲線に沿って前記観測値を積算し、
前記中心決定手段は、前記積算手段が出力した積算値に基づいてその積算値の算出に用いた螺旋曲線の中心となる前記各地点の積算値を算出することを特徴とする請求項1に記載の台風中心検出装置。
The integrating means integrates the observed values along a spiral curve centered on each point,
2. The center determining unit calculates an integrated value of each point that is the center of a spiral curve used for calculating the integrated value based on the integrated value output by the integrating unit. Typhoon center detector.
前記中心決定手段は、さらに前記積算手段が算出した積算値から前記台風中心として決定した地点を中心とする複数の前記経路の積算値を選択し、それら複数の前記経路の積算値の分布に基づいて台風の広がりを算出することを特徴とする請求項1に記載の台風中心検出装置。 The center determining means further selects an integrated value of a plurality of the routes centered on a point determined as the typhoon center from the integrated values calculated by the integrating means, and based on a distribution of integrated values of the plurality of the routes The typhoon center detection apparatus according to claim 1, wherein the spread of the typhoon is calculated. 前記積算手段は、前記観測値として雨雲の強度を積算することを特徴とする請求項1〜6の何れか一に記載の台風中心検出装置。 The typhoon center detection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the integrating means integrates the intensity of rain clouds as the observed value. 前記積算手段は、前記観測値として風ベクトルを前記経路に沿って積算することを特徴とする請求項1〜6の何れか一に記載の台風中心検出装置。 The typhoon center detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the integration unit integrates wind vectors as the observed values along the path. 前記積算手段は、前記風ベクトルの前記経路の接線方向成分を積算することを特徴とする請求項8に記載の台風中心検出装置。 The typhoon center detection apparatus according to claim 8, wherein the integrating means integrates tangential components of the path of the wind vector. 前記積算手段は、前記風ベクトルから上昇気流成分を求め、その上昇気流成分を前記経路に沿って積算することを特徴とする請求項8に記載の台風中心検出装置。 The typhoon center detection device according to claim 8, wherein the integrating means obtains an updraft component from the wind vector and integrates the upflow component along the path. 観測領域内の各地点における観測対象の台風の観測値を取得する観測値取得手段と、
過去の台風の観測データとその台風の中心の位置との関係を記憶する台風テンプレート記憶手段と、
前記観測値取得手段が取得した観測値と前記台風テンプレート記憶手段が記憶している観測データとを照合しマッチング値を算出する照合手段と、
前記照合手段が算出したマッチング値に基づいて前記観測値に最も近い観測データを選択し、前記台風テンプレート記憶手段がその観測データに関連づけて記憶する台風中心の位置と前記観測値から前記観測対象の台風中心を決定する中心決定手段と、
を備えたことを特徴とする台風中心検出装置。
Observation value acquisition means for acquiring observation values of typhoons to be observed at each point in the observation area;
Typhoon template storage means for storing the relationship between past typhoon observation data and the position of the center of the typhoon;
Collation means for collating the observation value acquired by the observation value acquisition means with the observation data stored in the typhoon template storage means and calculating a matching value;
The observation data closest to the observation value is selected based on the matching value calculated by the matching means, and the typhoon template storage means associates the observation data with the position of the typhoon center and the observation value to store the observation target. Center determining means for determining the typhoon center;
A typhoon center detection device comprising:
前記照合手段は、前記各地点における観測値の平滑化を行った後に、その観測値と前記台風テンプレート記憶手段が記憶している観測データとを照合することを特徴とする請求項11に記載の台風中心検出装置。 The said collating means collates the observed value and the observation data which the said typhoon template memory | storage means has memorize | stored, after smoothing the observed value in each said point, The characterized by the above-mentioned. Typhoon center detector. 前記台風テンプレート記憶手段は、前記観測対象の台風とは異なる台風の観測データとその台風の中心の位置との関係を記憶することを特徴とする請求項11又は12に記載の台風中心検出装置。 The typhoon center storage device according to claim 11 or 12, wherein the typhoon template storage unit stores a relationship between observation data of a typhoon different from the observation target typhoon and a position of the center of the typhoon. 前記台風テンプレート記憶手段は、前記観測対象の台風の所定の時刻の観測データとその時刻におけるその台風の中心の位置との関係と前記観測データの時刻を記憶することを特徴とする請求項11〜13の何れか一に記載の台風中心検出装置。 The said typhoon template storage means stores the relationship between the observation data of the observation target typhoon at a predetermined time and the position of the center of the typhoon at that time and the time of the observation data. The typhoon center detection apparatus as described in any one of 13. 前記照合手段は、前記観測値取得手段が取得した観測値と前記台風テンプレート記憶手段が記憶している観測データとの移動相関を判定して前記マッチング値を算出するとともに、前記観測値の前記観測データからの移動量を求め、
前記中心決定手段は、前記照合手段が求めた移動量と、前記台風テンプレート記憶手段が記憶する前記観測データの時刻からの経過時間とから、前記観測対象の台風の移動速度を算出することを特徴とする請求項11〜14の何れか一に記載の台風中心検出装置。
The collating unit determines a movement correlation between the observation value acquired by the observation value acquisition unit and the observation data stored in the typhoon template storage unit, calculates the matching value, and also performs the observation of the observation value. Find the amount of movement from the data,
The center determining means calculates the moving speed of the typhoon to be observed from the movement amount obtained by the collating means and the elapsed time from the time of the observation data stored in the typhoon template storage means. The typhoon center detection apparatus as described in any one of Claims 11-14.
JP2003406114A 2003-12-04 2003-12-04 Typhoon center detector Expired - Fee Related JP4352881B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003406114A JP4352881B2 (en) 2003-12-04 2003-12-04 Typhoon center detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003406114A JP4352881B2 (en) 2003-12-04 2003-12-04 Typhoon center detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005164490A true JP2005164490A (en) 2005-06-23
JP4352881B2 JP4352881B2 (en) 2009-10-28

Family

ID=34728588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003406114A Expired - Fee Related JP4352881B2 (en) 2003-12-04 2003-12-04 Typhoon center detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4352881B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100370486C (en) * 2006-04-10 2008-02-20 天津大学 Typhoon center positioning method based on embedded type concealed Markov model and cross entropy
CN101996283A (en) * 2010-11-26 2011-03-30 上海市浦东新区气象局 Dynamic forecasting method for street tree city block wind disaster
CN109506880A (en) * 2018-11-14 2019-03-22 杭州师范大学 A kind of typhoon high wind circle extracting method
KR102091780B1 (en) * 2019-08-20 2020-03-20 부경대학교 산학협력단 System and Method for extracting steering flow of tropical cyclone using the polar coordinate system defined on a curved surface
KR102092391B1 (en) * 2019-11-13 2020-03-23 부경대학교 산학협력단 System and Method for producing Composite Map of Tropical Cyclone Beta Gyre Circulation
CN111427100A (en) * 2020-03-30 2020-07-17 广州数鹏通科技有限公司 Typhoon center positioning method and device and typhoon path generation method
JP2020523591A (en) * 2017-06-14 2020-08-06 ビーエイイー・システムズ・インフォメーション・アンド・エレクトロニック・システムズ・インテグレイション・インコーポレーテッド Satellite tomography of rain and motion through synthetic apertures
CN112686254A (en) * 2020-12-31 2021-04-20 山西三友和智慧信息技术股份有限公司 Typhoon center positioning method based on infrared satellite cloud picture
CN113570101A (en) * 2020-06-19 2021-10-29 中国气象局上海台风研究所(上海市气象科学研究所) Typhoon symmetry analysis system and analysis method
WO2023119352A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 日本電信電話株式会社 Control device, control method, and control program

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100370486C (en) * 2006-04-10 2008-02-20 天津大学 Typhoon center positioning method based on embedded type concealed Markov model and cross entropy
CN101996283A (en) * 2010-11-26 2011-03-30 上海市浦东新区气象局 Dynamic forecasting method for street tree city block wind disaster
JP2020523591A (en) * 2017-06-14 2020-08-06 ビーエイイー・システムズ・インフォメーション・アンド・エレクトロニック・システムズ・インテグレイション・インコーポレーテッド Satellite tomography of rain and motion through synthetic apertures
CN109506880A (en) * 2018-11-14 2019-03-22 杭州师范大学 A kind of typhoon high wind circle extracting method
KR102091780B1 (en) * 2019-08-20 2020-03-20 부경대학교 산학협력단 System and Method for extracting steering flow of tropical cyclone using the polar coordinate system defined on a curved surface
KR102092391B1 (en) * 2019-11-13 2020-03-23 부경대학교 산학협력단 System and Method for producing Composite Map of Tropical Cyclone Beta Gyre Circulation
CN111427100A (en) * 2020-03-30 2020-07-17 广州数鹏通科技有限公司 Typhoon center positioning method and device and typhoon path generation method
CN111427100B (en) * 2020-03-30 2021-09-03 广州数鹏通科技有限公司 Typhoon center positioning method and device and typhoon path generation method
CN113570101A (en) * 2020-06-19 2021-10-29 中国气象局上海台风研究所(上海市气象科学研究所) Typhoon symmetry analysis system and analysis method
CN112686254A (en) * 2020-12-31 2021-04-20 山西三友和智慧信息技术股份有限公司 Typhoon center positioning method based on infrared satellite cloud picture
CN112686254B (en) * 2020-12-31 2022-08-09 山西三友和智慧信息技术股份有限公司 Typhoon center positioning method based on infrared satellite cloud picture
WO2023119352A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 日本電信電話株式会社 Control device, control method, and control program

Also Published As

Publication number Publication date
JP4352881B2 (en) 2009-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rutzinger et al. A comparison of evaluation techniques for building extraction from airborne laser scanning
JP5181704B2 (en) Data processing apparatus, posture estimation system, posture estimation method and program
US7463184B2 (en) Object detection apparatus, object detection method, object detection program, and distance sensor
CN109958583B (en) Method and equipment for measuring tower clearance of wind generating set
JP6456141B2 (en) Generating map data
JP4352881B2 (en) Typhoon center detector
JP4787584B2 (en) Analog meter automatic reading method, apparatus and program
US10366500B2 (en) Autonomous characterization of water flow from surface water velocity
KR20200137219A (en) Method and apparatus for wafer defect pattern detection based on unsupervised learning
JP6935847B2 (en) Synthetic Aperture Radar Image Analysis System, Synthetic Aperture Radar Image Analysis Method and Synthetic Aperture Radar Image Analysis Program
JP6622156B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
CN113724259B (en) Well lid abnormity detection method and device and application thereof
JPWO2018168165A1 (en) Weather forecasting device, weather forecasting method, and program
CN113393497B (en) Ship target tracking method, device and equipment of sequence remote sensing image under condition of broken clouds
CN111739099B (en) Falling prevention method and device and electronic equipment
JP2017522621A (en) Method, system, computer program product and apparatus for selecting operation mode of mobile platform
JP2019164521A (en) Tracking device
CN116047112A (en) Method, device and storage medium for measuring surface flow velocity of fluid
JP3874363B1 (en) Position rating device, position rating method, and position rating program
CN105975975A (en) Environmental line feature extraction method
CN111507341B (en) Method, device and equipment for adjusting target bounding box and storage medium
KR101770742B1 (en) Apparatus and method for detecting target with suppressing clutter false target
CN111027601B (en) Plane detection method and device based on laser sensor
KR101379211B1 (en) Apparatus and method for detecting position of moving unit
JP6925867B2 (en) Information processing systems, information processing methods, and programs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060830

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090407

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090707

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090720

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees