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题 目 卫星云图推导云迹风的研究2 S* t. i! e# ~+ a7 L
摘 要:" Y1 r2 E9 `! _
本文针对卫星云图推导云迹风的问题,首先对卫星采集的灰度矩阵数据进行预处理,
/ q" D P+ n( R+ W8 n( j并通过坐标变换将其投影到经纬度坐标上,经过等距节点插值方法,形成新的灰度矩阵,( |) Q+ ]5 V) x% t3 D. [# W
并以此数据为依据,分别建立了基于相关系数法和基于灰度梯度以及边缘特征匹配的风- R& _5 _( U5 _, b0 q6 G# B
矢场度量模型,对相应的坐标点进行了风矢量的计算以及等压面的求取。7 k+ e0 |! D8 b$ M- N/ l4 Y2 Y- \) W- M
针对问题1,首先对地球和卫星建立空间几何模型,求取灰度矩阵行列号对应于地! C/ k( _! v& b# p
球经纬度的推导公式,然后对卫星采集的灰度数据进行降噪滤波处理,并根据海岸线经
Q" _+ Y2 A2 I! I# K9 L+ O/ a纬度经过公式反推得到其在卫星云图的位置坐标,最后画出带海岸线的卫星云图。
W. r7 h! \2 n$ h( |针对问题2,首先经过坐标变换和节点插值形成投影平面上新的灰度矩阵,然后针 c l4 u' Y5 }9 V' l
对窗口大小和搜索范围固定的特征匹配模式,使用相关系数法建立风矢场度量模型,并
! `4 r3 G# | x( S+ h( a加入图像预处理、云块识别、相关系数阈值检验、风矢质量检测和连续性检测等环节,
# |# W5 I( `9 ?: `+ H对指定位置上的风矢进行了计算,并进行了各处理环节的有效性分析。
1 L# o+ p' T# Z/ ?: l针对问题3,根据图像窗口匹配和特征匹配两种匹配类型,分别采用基于灰度梯度/ C, i! D( S5 T: J
的风矢场模型和基于图像边缘特征提取的风矢场模型进行建模。采用Sobel 算子对图像% X; ~6 K" L" \
灰度梯度分类。从而自适应确定窗口大小。
8 w+ `# N/ A; {( B( Z* s' t7 D针对问题4,以16×16 像素块为计算单位,对各像素点的温度值进行再处理。对各
9 m7 Q, J. [8 Z云块进行温度直方图分析,并计算能够表征云块整体云顶特征的加权平均温度,然后对
( B! a9 n' n! }; ~# W云块内所有像素点进行温度调整,在通过对照温度数值预报文件,得出各风矢点的等压0 z T6 O' b0 x& k; p+ D
面。4 H, x. Y/ X, J$ c
关键词:坐标变换,相关系数法,风矢计算,自适应窗口,灰度梯度
L" |, n" b9 E* o, c, t) p9 k$ K+ M. z. z
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