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题 目 卫星云图推导云迹风的研究
3 k; I' ?' l* {8 i) \& ]+ r; U摘 要：
* y- T/ a' ^9 k" @2 l& _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，
2 m! {4 @4 j: `$ s, }% r9 a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，
' h+ c- e' S$ B5 j1 D% O- ]( f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( q, l4 a: ^/ O6 S. g0 [
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。
4 ~3 e1 _. O f1 @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
0 ^: l4 \; J3 t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
: O8 F7 b$ @+ V1 }4 P7 Y) z" D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。
. L0 c. I5 ^7 [1 i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1 } V2 I- t! P' M
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
( p7 s' U9 U% @5 E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，& c' b0 L' H2 O) S% }$ W
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。
) C* V, o3 D- A1 X' F$ q/ Z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0 q, @. _5 c( I2 j+ C1 e9 ]1 g: X5 K" B
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
, t2 W9 D# W/ V& l. l& W+ ^9 j灰度梯度分类。从而自适应确定窗口大小。4 v; y' {2 e0 u& u# F) t
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; x; c& E" x6 u3 | T6 q
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
2 h8 |0 Z0 t5 P W# V) S0 \4 N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/ G3 V4 v: y0 ]% }0 `" h
面。
+ r& U7 f$ l% I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
3 F* T. y! ~1 A+ _: G g$ S6 O
4 M8 J( q3 e+ }2 ]0 A$ {0 D. k% w9 h) T e; P7 y2 n, L
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