結果與討論

2008_辛樂克 2008_薔密 2011_桑達

表4 亦可知薔密颱風(2008)於熱帶氣旋時期所

Wind speed, m/s

圖6 辛樂克颱風(2008)之形成時期與風速變化分

Wind speed, m/s

圖 7 薔密颱風(2008)之形成時期與風速變化分布

Wind speed, m/s

圖8 桑達颱風(2011)之形成時期與風速變化分布

在颱風於MTSAT_IR1 資料中之變異角分布探 討方面，本研究使用強烈颱風時期七級暴風半徑範 圍進行 MTSAT_IR1 資料計算(辛樂克颱風之資料 擷取範圍為250 公里；薔密颱風為 280 公里；桑達 颱風則為220 公里)。

圖9 為辛樂克颱風(2008)之 MTSAT_IR1 以颱 風中心250 公里半徑範圍進行資料擷取，並進行邊 緣 技 術 處 理 ， 所 得 之 變 異 角 分 布 結 果 與 其 MTSAT_IR1 衛星影像灰階值分布。

由圖 9 之 IR1 衛星影像可知於熱帶氣旋時期

圖10 為薔密颱風(2008)之 MTSAT_IR1 以颱風 中心280 公里半徑範圍進行資料擷取，並進行邊緣 技 術 處 理 ， 所 得 之 變 異 角 分 布 結 果 與 其 MTSAT_IR1 衛星影像灰階值分布。由圖 10 之 IR1 衛星影像可知於熱帶氣旋時期與輕度颱風時期的

颱風結構較為分散，因此其變異角分布情形亦呈現 平緩之趨勢(圖 10a~b)；於中度颱風時期隨著颱風 強度之增強，逐漸往圓形發展，其變異角分布愈呈 現常態分布(圖 10c)；於強烈颱風時期，颱風之強 度為最強，由衛星影像可知，颱風強度越強，其變 異角分布為常態分布且峰值之機率分布密度亦較 高(>0.010)，且峰值之所在角度亦趨近於角度為 0 度這與Piñeros et al. (2008)之研究結果相符。

圖 11 為桑達颱風之 MTSAT_IR1 以颱風中心 220 公里半徑範圍進行資料擷取，並進行邊緣技術 處理，所得之變異角分布結果與其MTSAT_IR1 衛

星影像灰階值分布。由圖11 之 IR1 衛星影像可知 於熱帶氣旋時期(圖 11a)與輕度颱風時期(圖 11b)的 颱風結構較為分散，因此其變異角分布情形亦呈現 平緩之趨勢；於中度颱風時期(圖 11c)隨著颱風強 度之增強，逐漸往圓形發展，其變異角分布愈呈現 常態分布；於強烈颱風時期(圖 11d)，颱風之強度 為最強，由衛星影像可知，颱風強度越強，其變異 角分布為常態分布且峰值之機率分布密度亦較高 (>0.010)，且峰值之所在角度亦趨近於角度為 0 度 這與Piñeros et al. (2008)之研究結果相符。

圖9 辛樂克颱風(2008)中心 250 公里半徑範圍內變異角分布與 MTSAT_IR1 衛星影像灰階值分布。(a) 09 月8 日 00 時熱帶低壓階段，(b) 09 月 8 日 18 時輕度颱風階段，(c) 09 月 09 日 18 時中度颱風階段，

(d)09 月 11 日 06 時強烈颱風階段

圖 10 薔密颱風(2008)中心 280 公里半徑範圍內變異角分布與 MTSAT_IR1 衛星影像灰階值分布。(a) 09 月24 日 00 時熱帶低壓階段，(b) 09 月 24 日 12 時輕度颱風階段，(c) 09 月 25 日 12 時中度颱風階 段，(d)09 月 27 日 00 時強烈颱風階段

圖 11 桑達颱風(2011)中心 220 公里半徑範圍內變異角分布與 MTSAT_IR1 衛星影像灰階值分布。(a) 05 月20 日 00 時熱帶低壓階段，(b) 05 月 21 日 18 時輕度颱風階段，(c) 05 月 24 日 06 時中度颱風階 段，(d)05 月 26 日 06 時強烈颱風階段

5. 結論

颱風雲系結構和颱風強度有直接的關係，本研 究假設當颱風雲系結構越密實且具有軸對稱的特 徵時，颱風的強度越強。利用邊緣偵測技術計算衛 星影像的水平及垂直亮度溫度梯度，然後以颱風中 心為參考點計算衛星影像中每一個像元的位置向

量，然後將梯度向量與位置向量的角度差值定義為 變異角度，最後分析此變異角度在颱風各個強度階 段的分佈特性。研究結果顯示：MTSAT_IR1 紅外 線影像的變異角度分佈可以有效的反應出颱風強 度，因此衛星影像邊緣偵測技術在颱風強度估算的 開發應用是可以期待的，未來希望能藉由更多的颱 風資料，發展出颱風強度判對的客觀方法。

致謝

本 研 究 由 國 科 會 專 題 研 究 計 畫 「NSC 101-2625-M-159-001」資助下完成

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1 Associate Professor and Director, Teaching Center of Natural Science, Received Date: May. 25, 2013 2 Minghsin University of Science and Technology Revised Date: Jul. 03, 2013 2 Research Assistant, Teaching Center of Natural Science, Minghsin University of Accepted Date: Jul. 17, 2013 2 Science and Technology

*.Corresponding Author, Phone: 886-3-5593142 ext.1240, E-mail: [email protected]

Typhoon Intensity Estimation Using Satellite Image Edge