1.一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对包含台风结构的气象卫星遥感影像的红外波段进行分段线性拉伸增强、图像二值化、台风区域裁剪预处理；

步骤S2、基于红外波段的像元灰度特征，自动设定可变尺寸搜索窗口，结合移动搜索和阈值控制技术，确定台风中心位置；

步骤S3、由三个相邻时相的红外波段数据，基于模板相关匹配技术两两匹配，获得两个时次的原始云导风矢量，对其进行时间连续性质量控制，得到中间时相的台风实时风场；

步骤S4、建立气象卫星遥感影像水汽波段与亮温之间的拟合关系，结合大气廓线进行查找或推算，指定风矢量的气压高度，进行云压检测和空间连续性质量控制，得到中间时相的台风立体风场；

步骤S5、利用三维风场的风速插值计算，由台风立体风场推算海面10m高度风场；利用海面粗糙度和海面平均波高进行风速修正，得到海面风场；

步骤S6、利用D∞算法，推算海面风场以台风中心为中心、在不同方向上的最大风速点，过滤极值风速点后，基于最小二乘法进行椭圆拟合，模拟最大风速点的椭圆分布，输出椭圆中心坐标、椭圆长轴和短轴长度、椭圆长轴与平面直角坐标系x轴正方向的夹角，得到台风引起的海面风场在不同方向的最大风速分布范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，所述步骤S1的具体操作如下：步骤S11、对气象卫星遥感影像的红外波段进行像元值直方图统计，选择需要拉伸的下限像元值Flow和上限像元值Fhigh，确定拉伸区间[Flow,Fhigh]；将位于拉伸区间[Flow,Fhigh]内的像元值映射至[0,255]，得到台风特征增强处理后的灰度影像；

步骤S12、对步骤S11所得到的台风特征增强处理后的灰度影像进行统计，确定二值化处理的下限像元值Blow和上限像元值Bhig，进行灰度影像的二值化处理：当像元值在[Blow,Bhigh]之间时，将该像元赋值1，对应增强后的台风风区像元；否则赋值0，对应增强后的台风眼或者台风风区外围区域像元，生成台风二值影像；

步骤S13、给定左上角和右下角行列号信息，对步骤S12生成的台风二值影像进行裁剪，得到包含台风中心的限定范围二值影像。

3.根据权利要求2所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，所述的步骤S2的具体操作如下：步骤S21、假定台风眼区域的像元均匀分布在一个正方形搜索窗口内，计算步骤S13得到的限定范围二值影像的像元值之和SP，取正方形搜索窗口边长 取判别台风区的阈值TPthresh＝INT(0.9×SP)；

步骤S22、利用设定的正方形搜索窗口在步骤S13得到的限定范围二值影像中按行、列号进行移动搜索，统计位于搜索窗口范围内的二值影像像元值之和BSP；如果BSP>TPthresh，记下搜索窗口中心在二值影像中的行列号，换算成对应的地理坐标x,y；当整个影像搜索完成后，对所有记录的地理坐标x,y求平均，获得台风中心位置；

步骤S23、如果没有搜索到台风中心，取步长Lstep＝TPthresh×sr％，sr为台风区阈值缩减因子，令TPthres＝TPthresh-Lstep，重新按步骤S22进行搜索，并输出台风中心位置；如果TPthres一直减小到值为负还没有搜索到台风中心，则认为当前的限定范围二值影像中不存在台风中心，搜索过程结束。

4.根据权利要求3所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，步骤S23中，sr的取值范围在5～30之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，所述的步骤S3的具体操作如下：步骤S31、选择相邻时相的两幅气象卫星遥感影像红外波段数据，记为云图a和云图b，两幅云图的成像时间间隔为△t；

步骤S32、根据台风天气系统的真实尺度和卫星影像的空间分辨率，这两者相除并取整，确定示踪云大小，示踪云大小取为M×M，M代表在云图a的数据矩阵中截取的示踪云子图像的行、列数；取N×N作为搜索区的大小，N代表在云图b的数据矩阵中截取的搜索区子图像的行、列数；

步骤S33、在云图b上截取搜索区子图像；给定搜索区的像元灰度平均值条件阈值SDThres，如果搜索区的像元灰度平均值小于SDThresh，表示当前截取的搜索区不在台风风区内，不参与台风实时风矢量计算；否则，表示当前截取的搜索区是有效搜索区；在云图a上对应于该搜索区的范围内，以M为行、列数，截取示踪云子图像，子图像的中心与搜索区的中心一致；

步骤S34、计算示踪云子图像在搜索区子图像内的相关系数矩阵；相关系数R(m,n)计算公式如下：式中，i,j∈[1,M]，i,j分别为示踪云子图像当中的像元行、列号；m,n∈[1,N-M]，m,n分别为示踪云子图像在搜索区子图像内移动的行、列方向的步长改变量；f(i,j)为示踪云子图像的像元灰度值；g(i+m,j+n)为搜索区子图像内目标匹配子图像的像元灰度值；为示踪云子图像的平均灰度；为目标匹配子图像的平均灰度；如果相关系数R(m,n)大于预设的子图像匹配度相关系数阈值RThresh，认为是有效匹配；

步骤S35、对于有效匹配，记录对应的目标匹配子图像的中心行、列号，换算成对应的地理坐标x,y；按步骤S34进行循环，完成示踪云子图像在搜索区子图像内的相关系数矩阵计算后，对所有有效匹配记录对应的目标匹配子图像的地理坐标x,y求平均，得到云图a中的示踪云子图像在云图b中的搜索区子图像内的匹配子图像的中心平均地理坐标(xm,ym)；

步骤S36、计算搜索区子图像中心与匹配云子图像的平均中心的距离D，除以两幅云图的成像时间间隔Δt，得到该搜索区中心的台风实时风矢量的风速大小V；风矢量的位置为搜索区子图像的中心位置，方向由搜索区子图像中心指向匹配云子图像的平均中心，用方位角θ表示，计算公式如下：式中，(xs,ys)为搜索区子图像中心的地理坐标；(xm,ym)为匹配云子图像的平均中心的地理坐标；

步骤S37、对云图b按行、列顺序以M为步长进行循环，截取相应的搜索区子图像；按照步骤S33在云图a上截取示踪云子图像，按照步骤S34、S35进行相关系数计算和图像匹配，按照步骤S36进行计算，得到每个搜索区中心位置的台风实时风矢量；

步骤S38、按照步骤S31～S37操作，对三个相邻时相时相的红外波段数据进行两两匹配，获得连续两个时次的台风风场的原始云导风矢量；

步骤S39、以前一时次的原始云导风矢量作为后一时次原始云导风矢量的参照，计算出连续两个时次云导风的矢量差；如果矢量差大于两个时次平均标量风，则认为该风矢量不具有时间连续性，将后一时次原始云导风矢量中位于该位置的风矢量剔除，得到经过时间连续性质量控制的中间时相的台风实时风场。

6.根据权利要求5所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，步骤S32中，N等于3倍的M。

7.根据权利要求5所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，步骤S4的具体操作如下：步骤S41、选择气象卫星遥感影像的水汽波段，建立水汽波段灰度值与亮温值t之间的拟合关系，得到台风期间亮温的空间分布；

步骤S42、根据S38计算得到的原始云导风矢量中的台风实时风矢量位置，提取该位置对应的亮温值t；利用亮温值t在标准大气温度垂直廓线表中查找该亮温值对应的气压高度p；如果能够直接查找，则直接完成对该台风实时风矢量的气压高度指定；

步骤S43、如果亮温值t不在标准大气温度垂直廓线表的亮温范围内，那么首先根据廓线表中的亮温最大值t1和最小值t2，分别查出其对应的气压高度p1和p2；然后对(t1，p1)和(t2，p2)进行对数线性内插，求得亮温值t对应的气压高度p；方法如下：t1＝a+b×ln(p1)

t2＝a+b×ln(p2)

通过上述两公式计算系数a和b：

则气压高度p为：

其中，e为自然底数；

根据计算的气压高度p，实现该台风实时风矢量的高度指定；

步骤S44、重复步骤S42和S43，完成S38步骤得到的两个时次原始云导风矢量中的所有台风实时风矢量的高度指定；

步骤S45、对完成高度指定的连续两个时次云导风矢量图层，以前一时次云导风矢量作为后一时次云导风矢量的参照，以要判定的风矢量所在位置为中心，计算其A×A邻域内云压变化的标准差；设定云压变化标准差的阈值，如果计算得到的云压变化的标准差差值大于该阈值，则认定该位置的实时风矢量位于复合云层，是云压检测不合格风矢量，将后一时次云导风矢量中位于该位置的风矢量剔除，得到经过云压检测控制的中间时相的台风立体风场；其中，A为正奇数；

步骤S46、以经过云压检测控制的中间时相的台风立体风场作为参照风场，对经过时间连续性质量控制的中间时相的台风实时风场中的风矢量进行判别和高度赋值处理：如果该风矢量在参照风场中有对应风矢量，则把对应风矢量的高度赋给该风矢量；否则，则认为该风矢量没有通过云压检测，予以剔除；从而得到经过时间连续性质量控制且满足云压检测的中间时相的台风立体风场；

步骤S47、进一步对步骤S46得到的中间时相的台风立体风场的风矢量进行空间连续性质量控制，分为风向控制和风速控制；每个风矢量均对其A×A邻域内的风矢量计算风向离差均方根和风速离差均方根，计算公式如下：式中，Ds、Dd为目标风矢量的风速离差均方根和风向离差均方根；Vc、θc为目标风矢量的风速和风向；o＝1，2，……，B；Vo、θo为第o个邻域风矢量的风速和风向；B为邻域内的风矢量数；

分别设定风向离差均方根和风速离差均方根阈值，若计算得到的离差均方根中的任意一个超过对应的阈值，则认为该风矢量为不合格风矢量，予以剔除；对所有的风矢量进行判别，最终得到满足时空质量控制要求的中间时相的台风立体风场。

8.根据权利要求7所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，A为5。

9.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，所述的步骤S5的具体操作如下：步骤S51、利用三维风场的风速插值公式对时空质量控制处理后的台风立体风场进行插值计算，得到海面10m高度风场；风速V10计算公式如下：式中，V为台风立体风场实时风矢量的风速值；c为经验常数；pb为基准气压高度值；p为台风立体风场实时风矢量的气压高度；

步骤S52、根据海面粗糙度和海面平均高度，利用海面10m高度风场的风速V10换算海面风速Vs，计算得到台风期间的海面风场；计算公式如下：式中，Vs为海面风速；Z0为海面粗糙度；Zs为海面平均高度。

10.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像特征的台风椭圆型风场参数化模拟方法，其特征在于，所述步骤S6的具体操作如下：步骤S61、在计算矢量格式的海面风场的同时，同步输出GeoTiff格式的重采样风速图像，图像的空间分辨率为原始影像空间分辨率的M倍，图像的像元值为海面风速值，图像的地理坐标和海面风场的地理坐标一致；

步骤S62、利用D∞算法，推算海面风场在不同方向上的最大风速半径分布；具体实现方法是以台风中心为中心，向周围任意方向作射线，识别与该射线相交的重采样风速图像上的所有像元，记录像元值最大的像元位置，为该方向的最大风速点，其与台风中心的距离即为该方向上的海面最大风速半径；

步骤S63、以台风中心为中心，以平面直角坐标系x轴正方向为起始方向，按等角度间隔，按照步骤S62的方法，逆时针在360度范围内计算各角度方向的最大风速点，得到海面最大风速半径在各方向的长度；对海面最大风速点进行极值过滤，去掉偏离台风中心的最大风速点；

步骤S64、采用基于最小二乘的椭圆拟合算法，拟合最大风速半径相关的椭圆，输出椭圆中心坐标、椭圆长轴和短轴长度、椭圆长轴与x轴正方向的夹角，给出台风引起的海面风场的最大风速分布范围。