基于YOLO目标检测算法的人群多目标识别跟踪方法

目前对人群跟踪方法主要是建立跟踪模型,实现人群群体检查和跟踪,但是无法实现人群中多行人的识别和个体跟踪,造成人群跟踪与多目标识别存在效率低下和不准确。本文提出基于YOLO目标检测算法的人群多目标识别跟踪方法,通过对人群多目标的可见特征提取人群的行人轨迹和外观特征,实现人群多目标识别的跟踪。实验结果表明,该方法提高了人群多目标的识别效率,具有一定的实用性。

北半球温带气旋活动和风暴路径的年代际变化

基于欧洲中心再分析数据ERA40的海平面气压场和高度场,本文分别采用拉格朗日和欧拉方法研究分析了1958～2001年北半球的不同季节温带气旋活动和风暴路径的年代际变化,以及可能的原因。以客观判定和追踪温带气旋为基础的拉格朗日方法得到了北半球的两个温带气旋主要活动中心,即北太平洋地区和北大西洋/北美地区,同时以500hPa位势高度天气尺度滤波方差为基础的欧拉方法得到了同主要气旋活动中心相吻合的两条风暴轴。研究表明,44年中北大西洋/北美地区温带气旋活动北移加强,以春季最为显著。风暴轴也同样存在着向极移动并加强的特征,并且温带气旋和风暴路径两者移动趋势的相关性很高。作为一个典型地区,北大西洋/北美地区的气旋活动体现了风暴路径的北移,以及温带地区向极地的扩展。但有意思的是北太平洋的情况完全不同,即北太平洋地区的温带气旋活动和风暴轴向低纬度偏移并加强,以春季的南移趋势最为显著。对于此结论,两种方法也有很高的统计相关性。虽然大量研究表明北半球整体上呈现出风暴路径北移的变化特征,但对于具体地区情况有明显差异。另外,400hPa最大Eady增长率和气旋活动频率的经验正交展开函数(EOF)第一模态的空间分布和时间序列非常相似,北太平洋地区和北大西洋地区风暴路径相反的变化趋势很可能同其大气斜压性的同位相的变化有着密切的关系。这也从另一个方面支持了本文对温带气旋和风暴路径年代际变化的分析。

ERA40再分析资料揭示的北半球和东亚地区温带气旋生成频率变化

本文利用欧洲中心再分析数据ERA40的6小时间隔海平面气压场和一种改进的客观判定和追踪方法研究19582001年北半球和东亚地区温带气旋生成频率的气候态、年代际变化及可能原因。结果表明:(1)北半球温带气旋的源地主要位于北美东部(落基山下游地区)、西北大西洋地区、格陵兰至欧洲北部地区、蒙古地区和日本至西北太平洋地区。大洋的西岸和陡峭地形的背风坡有利于大气斜压性的增强和正涡度的发展,从而有利于地面气旋的形成。(2)年、冬季和春季30°～60°N气旋生成数目呈现减少的变化趋势,60°～90°N地区的气旋生成数呈增加的变化趋势。这在一定程度上支持了北半球风暴路径北移的观点。60°N以南和以北的温带气旋数目同北极涛动指数(AO)分别呈现负相关和正相关,这种相关性在年、春季和秋季最为显著。(3)1 958—2001年东亚地区的年气旋数目呈现明显的年代际变化。20世纪60年代至80年代中期40°～60°N、80°～140°E地区气旋数目呈增加趋势,而80年代中期之后温带气旋数目则锐减,主要原因是80年代以后该地区大气斜压性减弱,更高纬度地区的大气斜压性增强,从而导致了气旋源地的北移。在较低纬带的20°～40°N、110°～160°E地区气旋数目线性增加,这主要是由于位于40°～55°N的北太平洋风暴轴有向低纬度偏移的变化趋势造成的。

1979—2013年东亚中纬度春、夏温带气旋活动特征及其与东北地区同期降水的联系

基于ERA-Interim一日4次海平面气压再分析资料,利用气旋的客观识别和追踪方法分析了1979—2013年东亚中纬度地区春、夏温带气旋活动的变化特征,并探讨了气旋活动与同期东北地区降水的可能联系。结果表明,气旋活动在蒙古中部阿尔泰山脉以东地区至中国黑龙江省北部这一带状区域内活动最为频繁,气旋在移动过程中强度逐步增强,在大兴安岭以西地区达到最大值后减弱消亡。春季气旋活动范围比夏季大,并且强度更强,但两个季节气旋的生命史长短差异不大。近35 a在气旋活动的关键区(80~140°E,40~50°N)内春、夏季气旋数均呈现线性减少趋势。春、夏两季气旋活动均对东北地区同期的降水有影响,特别是在东北东部地区两者呈现正相关关系,但气旋活动强年两个季节造成东北东部地区降水增多的原因不同。在春季,东北东部地区低层存在气旋性环流,有利于该地区降水增多;在夏季,西风带水汽输送异常使得东北东部地区水汽偏多,降水增多。

北半球温带气旋客观研究方法及模拟和预估的研究进展

温带气旋是影响中高纬度地区大范围天气气候变化的重要天气系统之一,研究其气候特征、活动规律和变化趋势对改进天气预报和理解全球气候变化具有重要意义。从主要温带气旋的识别方法、当前气候时期温带气旋的变化、气候情景下未来温带气旋变化的预估以及不确定性分析等4个方面,全面回顾了北半球温带气旋的研究进展:(1)20世纪80年代后,基于再分析数据和大气环流模式(GCM)的发展,温带气旋研究从主观分析开始向客观识别方法发展;(2)再分析和模式数据均显示北半球存在两个温带气旋主活动中心和两个次活动中心,主活动中心分别位于北太平洋和北大西洋地区,次活动中心分别位于地中海和蒙古地区;(3)在人类活动影响的气候变化情景下,大多数模式模拟得到北半球大部分地区温带气旋数目将减少,个别地区的温带气旋数目将增加;(4)由于不同研究中对阈值、物理量和大气层的选取存在差异,这使得对当前气候时期和GCM模拟研究中的温带气旋及其变化和趋势问题还存在许多不确定性。因此,目前亟待解决的问题是对于温带气旋的不同研究方法和研究结果做更多具体的比较分析,从而给出对温带气旋更深入的认识。

热带气旋路径预报的MCE客观综合决策方法研究

采用MCE(Multi CriteriaEvaluation)方法 ,在台风路径客观综合预报方法研究与业务实验中 ,根据多家预报的主要结果进行综合评估分析 ,提出最佳客观综合预报结果以供决策者及预报员参照。取得初步结果 :(1)对 9711号台风进行了MCE客观综合决策方法的预报试验。结果表明 ,对于 9711号台风生命史中几个关键点的预报 ,即登陆预报、台风转向北上预报及出海转向预报等以及全程预报 ,MCE方法取得较佳预报结果。 (2 )在综合平台上对近 10年的疑难路径台风和 2 0 0 0年全年台风进行了MCE方法试验及多种预报结论的对比分析研究。MCE方法预报误差检验结果较好。 (3 )所提出的模拟预报员预报思维的联想智能模拟方法 ,以及可操作综合预警平台 ,为台风路径预报 ,包括分析、学习、回忆、对比、推理、联想直到形成综合预报结论提供了一个十分有用的工具。 (4 )

飞行物体对微波链路遮挡效应的角谱法分析(邀请)

利用包括低轨卫星星座及同步轨道卫星等无线通信空中平台所发出的微波信号,提出一种基于飞行物体对微波的遮挡效应进行飞行物体监测的方法。如何定量分析遮挡效应是这种新方法需要解决的一个关键问题。由于微波衍射和光衍射本质上是相同的,提出利用光学分析的方法来解决这一问题。通过将整个微波链路系统用一个简化的光学系统来描述,用角谱法计算并分析了飞行物体相对于微波传播路线的移动速度、飞行物体高度等参数对接收机接收的微波强度的影响,为进一步研究这种新的监测方法奠定了基础。