文档介绍：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
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
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 30min、60min、90min 和 120min 四个时刻的短时
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
Monitoring and forecasting Strong Convective Cloud based
on Satellite Image
Abstract
Strong convective weather events are potentially damaging and dangerous to
lives and property. There has been a significant interest in monitoring and forecasting
for convective acitivities. Satellite as high-tech large scale surveillance devices, has
higher temporal and spatial resolution as compared with conventional meteorological
observation instruments. The paper studied strong convective clouds based on satellite
imagery in two aspects: monitoring and forecasting.
When atmospheric strong convective activities happens, radiant charactoristics
apperances in water-vapor and long-wave inferred band. The paper researchs
monitoring strong convective clouds by using light-temperature difference data of the
above two channels, and combines radar iamges and satellite light-temperature
difference images at the same time. Then compares charactoristics of strong
convective clouds in two forms of remote sence images, and uses statistic methods to
analyze the light temperature charactoristics of the sate