中国位于西北太平洋的西岸，每年平均受到9～10个台风的侵袭。台风对我国东南沿海省市的人民生命和财产安全造成严重威胁，对工农业生产和交通运输造成巨大损失。正确面对台风、减少台风的灾害是一个关乎人民生命和财产安全的问题，也是防灾减灾工作的重点。准确地对台风路径进行预报是减小其造成灾害的关键，而准确预报台风路径的前提条件是能对台风进行自动检测和精确定位，这是一个国际性难题。　　在各种监测台风的设备中，卫星具有覆盖范围广，资料质量高，通道数量多等优势，已成为最主要的台风监测手段。本文主要研究利用静止卫星红外图像检测台风区域，并进而确定台风中心的理论与算法，主要创新点如下:　　1.在检测台风方面，根据台风的强度和检测目标的不同，分别提出了基于梯度方向分类的台风检测算法、基于两阶段级联的台风区域检测算法。通过对2011年全年有定位数据的台风云图进行检测表明:在检测新生成的可能对我国造成影响的热带低压和热带风暴时，基于梯度方向分类的台风检测算法的误检率1.6％，漏检率15.81％;在检测强台风时，基于两阶段级联的台风区域检测算法的误检率3.10％，漏检率4.86％。通过台风检测算法，可以从整幅卫星云图中快速准确的分割出台风区域。　　2.对无历史信息的单帧卫星云图，提出了“先分类再定位”的新理念并发现了椭圆系、弯曲系两类新的台风形态（传统台风形态只有螺旋系），设计出基于趋势线编码词频的台风云系分类算法，针对椭圆系和弯曲系的台风，分别设计了不同的定位算法。　　在分类方面，提出了基于趋势线编码词频的台风云系分类算法，首先提取台风云系纹理趋势线，然后对趋势线上相邻线段的角度变化进行编码，通过统计编码的分布，将台风云系自动聚类，聚类结果表明:除传统的椭圆系台风外，还有椭圆系和弯曲系两类台风形态。在定位方面，螺旋系的定位算法已经相当成熟，而椭圆系和弯曲系定位算法尚未有人研究，针对椭圆系云型，提出了基于椭圆拟合的台风定位算法，该算法通过对趋势线段进行椭圆拟合，精确确定台风中心;针对弯曲系云型，提出了基于拐点判定的台风定位算法，该算法通过寻找趋势线编码的突变来确定其拐点，将拐点位置定为台风中心。　　通过利用MTSAT卫星2011年～2012年的数据进行分类算法实验，结果表明:根据本文提出的自动分类算法所分类别进行定位，超过84％的概率选择出定位误差最小的类别，说明了该分类算法有效。通过对2012年全年22个台风进行定位算法实验，结果表明:本文提出的定位算法对强热带风暴的定位误差均值为纬向0.10度，经向0.11度;对台风的定位误差均值为纬向0.05度、经向0.01度;对强台风的定位误差均值为纬向0.08度、经向0.01度;对超强台风定位误差均值为纬向0.06度、经向0.06度。　　3.对于有历史信息的台风云图，根据台风中心移动特性，提出了时空一致性特征筛选算法、均匀旋转分布特征筛选算法，实现对SIFT特征筛选，进而提出了基于时空一致性SIFT特征的台风定位算法，对当前台风与历史台风云图进行匹配，定位台风中心。　　在特征筛选方面，首先，提出了时空一致性特征筛选算法，根据台风移动和旋转速度，建立了两匹配特征点最大移动距离与时间的关系，从而排除了不符合台风旋转位移速度的匹配，减少了特征误匹配的情况，在确保特征匹配准确的前提下，实现了保留了大量的SIFT特征;其次，提出了均匀旋转分布特征筛选算法，降低了特征点分布不均匀对台风定位精度造成的影响，并减少了计算量，增加了计算速度。在台风中心定位方面，首先，根据台风的中心的移动速度，设置搜索范围，在减小定位误差上限，提高计算的效率;其次，提出了基于时空一致性SIFT特征算法，通过各特征点与台风中心点的位置关系，构建兼顾局部与整体的台风云系模型，将当前台风云系与历史台风云系进行匹配，精确定位台风中心。　　通过2011年至2013年的台风云图实验表明:本文提出的定位算法不受台风强度的影响，只与历史定位信息与当前的时间差有关，定位偏差小于0.05像素/分钟，并发现了不同时间间隔的历史数据与定位误差的函数关系，为风云二号F星区域扫描时间间隔提供了客观参考。　　总之，本文所提出的自动台风检测和台风定位算法具有速度快、精度高、实用性强的特性，能满足气象业务的需求，为热带气旋路径预测奠定了良好的基础。该算法已作为模块嵌入“卫星天气应用平台”已在全国30多省市推广。