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题 目 卫星云图推导云迹风的研究
* I. ?( L3 d+ W0 f- Y7 f5 C& M" z摘 要:2 q! U8 R* `* x g$ o1 U
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,; g7 U5 Y9 B S
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,
% ?2 }; }/ U2 d8 k1 O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
6 t6 G3 i, E" ~4 V" q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。
1 j$ u' m3 d: D" b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
r- @9 P% ?& _& Z* R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8 O8 F. E# V3 o ~
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。' \, m- B6 ~ [
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( f$ e# l+ `1 D6 v: J% k
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; j o1 L; G% `
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,
5 o' H d c' b! S2 A3 ~' A9 x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。
" p& L9 c! Z6 r! k# k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3 T O* S% ]1 @9 e4 K
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
& g* e$ R& s; N. z8 ^$ v8 ~1 u灰度梯度分类。从而自适应确定窗口大小。
1 H* U# n& I! D% O$ M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
# J/ Q& k4 j0 F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
5 U) _, ~" T! }# H2 V; Z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 l' ?4 t( z: e$ T, G3 B面。+ p/ s( u9 N8 R* O5 u7 P
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8 Y+ T+ a9 X J! _% Y
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