文档介绍：中国海洋大学
硕士学位论文
基于卫星云图的强对流云团监测及预警研究
姓名:朱莉莉
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:傅圣雪
20090601
基于卫星云图的强对流云团监测及预警研究摘要冰雹等强对流灾害天气常对人民的生命财产造成严重威胁,对此类灾害的监测及预警系统的研究,一直是科研人员关注的热点。气象卫星作为对大范围空间的监测手段,其所提供的云图资料在空间和时间连续性是其它常规探测手段所不能比拟的。本文使用卫星云图资料,分别从监测和预警两个方面对强对流云团进行了研究。大气强对流活动中,水汽和长波红外频段会出现特征辐射值。本文尝试利用上述两通道的亮温差值资料来监测强对流云团,并将相同时刻的雷达组合反射率图像与卫星通道差图像相结合,对比两种遥感图像中的强对流云团的特征,利用统计方法对卫星通道差图像中的亮温特征进行分析,以此获得云团发展旺盛时期卫星通道差图像中的亮温分布特性,用于实现对对流活动的监测。本文将计算机视觉中的目标追踪理论及方法引入气象卫星的云图研究之中,通过对长波红外通道的卫星数据进行分析,从而实现对暴雨云团的识别、追踪和预警。在系统流程中,最重要的是暴雨云团的追踪技术。传统的利用卫星云图分析暴雨云团的算法,往往都具有一定的局限性和片面性。本文借鉴了基于雷达资料的、较为成熟的追踪算法,将其应用于卫星云图资料,以达到对对流云团进行云团,然后利用面积重叠和组合最优化方法,实现对暴雨云团的追踪,最后,利用线性拟合法给出分析时刻后、母鍪笨痰亩淌预报结果。输出结果经过资料验证,该实验系统具有较好的可靠性及预警准确性。关键词:暴雨云团;水汽图像;通道差图像;监测;云团预警跟踪预警的目的。在实际算法实现中,首先采用二维聚类法,识别出有效的暴雨
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学位论文作者签名:懒签字日期:诳诹四暾荚导师拌物锣签字日期。唧年石月独创声学位论文版权使用授权书明垫遗查墓宣益蔓犍别直明趁:奎拦亘窒蚱渌逃沟难换蛑な槭本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公签字日期:年月
,地形复杂,气象灾害非常严重,每年都要遭受台风、冰雹、风沙等气象灾害和干旱、洪涝、山体滑坡、泥石流等气象次生灾害的威胁。特别是近几年来,气象灾害异常频繁,从春季的沙尘暴,到夏季的台风登陆,全流域和局部的暴雨强对流以及持续的高温干旱,出现了许多突破历史强度极值的灾情,带来重大损失。而任一地区天气的变化都与人民的生命财产、出行、日常生活紧密相连,例如年长江流域及松花江流域的洪涝灾害所造成的惨重损失至今仍令人记忆犹新。年夏季,重庆、湖北、山东等地的特大暴雨,直接导致交通瘫痪、城市基础设施溃毁,给人民的生命财产带来了严重损失,单是湖北渔业遭受的直接经济损失就达到亿元之多。因此,对各种天气灾害的监测及预警技术研究是国家防灾的迫切需求。在对灾害性的天气监测和预警中,地球静止卫星获得的云图资料己成为重要的信息来源。虽然天气雷达也是一种有效的观测工具,但雷达的观测远界仅为数百公里,并且有造价昂贵,地物干扰较多、难以应用于偏僻地区等限制。与雷达相比,卫星可以在更大的范围内对台风、暴雨强对流、沙尘、大雾、季风等天气进行监测,尤其对海洋、高原和沙漠等难以观测的地区,卫星观测手段有明显优势。在所有灾害性天气系统中,强对流天气最容易引起严重的突发灾害,如冰雹、龙卷风等。而在目前的在气象学科研究中,强对流天气发生和发展的物理机制仍然是研究的难点,传统的气象预警方法目前难以应对此类情况。因此,使用图像处理和模式识别理论及方法,利用静止卫星云图数据对强对流云团进行自动监测和预警,,因此这里首先对目标追踪方向的研究现状做一介绍。
征的对应匹配问题。目标