利用GMS卫星资料进行强对流降水估计

对利用静止卫星云图资料进行降水的估计方法进行了回顾,在总结前人方法的基础上。针对GMS云图资料及华南地区的特点对强对流云团降水方法进行了研究,包括冷云区持续时间估计法、红外亮温法,并将梯度、发展率和常规探测资料加入其中进行分析。结果显示,综合几种资料,能较好地进行强降水的估计。     

山西中部一次暴雨的中尺度分析及降水估计

利用卫星云图资料、云顶亮温TBB等卫星观测资料对2009年8月25日发生在山西中部的一次器雨天气进行了分析。结果表明,暴雨是在有利的大尺度天气形势背景下,由中小尺度系统直接造成的,地面降水强度随着云顶亮温的不断降低,不仅降水强度明显增大,而且出现夫雨和暴雨等强降水的机会也逐渐增多。利硝卫星资料作雨量估计．是做好暴雨短时、临近预报的基础。     

基于PCNN的RLNSW-NSCT卫星云图融合算法研究

提出了一种基于PCNN的RLNSW-NSCT卫星云图融合新方法。首先采用基于冗余提升不可分离小波的NSCT变换对卫星云图进行变换。对带通方向子带系数的融合设计了基于PCNN的融合规则,而低通子带系数的融合则采用基于图像区域信息熵的系数加权融合规则。为验证算法的有效性,对不同多尺度变换算法和不同融合规则分别进行了融合实验。结果表明该方法在较多地保留云图红外信息的同时,具有更好图像细节表达能力,融合云图的云层特征更为分明。     

静止卫星云图的云位置偏差及其几何校正

利用静止气象卫星云图红外亮温数据和大气的温度层结曲线计算云顶高度。根据几何关系推导出观测云与真云位置偏差的计算公式, 得到中国大陆地区对流云的观测偏差一般为5~20 km的结论。通过观测云经纬度和云顶高度计算真云经纬度, 在此基础上进行了卫星云图几何校正实验, 得到误差不超过2 km的云图校正结果。通过校正前后云图与雷达图的对比, 验证了校正方法的有效性。最后, 分析了云顶高度估算误差所造成的云图校正误差。     

可编程控制器与上位机串行通信设计

云图的分形维数有助于定量的识别云的种类,本文讨论了几种计算卫星云图分形维数的方法,分析了它们之间的差异,并用差分盒维数法计算了几种典型卫星云图的分维。研究表明,利用这些方法可以获得卫星云图的定量信息,有利于进一步分析云图变化这一复杂过程。     

基于空间的卫星云图三维可视化仿真技术研究

卫星云图描绘了云团的具体形态和空间位置,对于理解大范围天气变化具有重要意义.卫星云图的三维可视化一直是卫星云图信息化处理的研究重点之一,本文分析了卫星云图三维化的基本原理、卫星云图的投影变换和三维数据源的获取方法,采用OpenGL和VR技术两种三维可视化方法实现了卫星云图的空间立体特征,其中基于DEM模型文件的虚拟现实可视化方法对于进一步的真实环境场可视化具有深远的现实意义,将是未来研究的重点.     

基于脉冲耦合神经网络的RLNSW-NSCT卫星云图融合算法研究

提出了一种基于脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)的冗余提升不可分离小波-非下采样Contourlet变换(redundant lifting non-separable waveletbased non-subsampled Contourlet transform,RLNSW-NSCT)卫星云图融合新方法。首先采用基于冗余提升不可分离小波的非下采样Contourlet变换(non subsampled Contourlet transform,NSCT)变换对卫星云图进行变换。对带通方向子带系数的融合设计了基于PCNN的融合规则,而低通子带系数的融合则采用基于图像区域信息熵的系数加权融合规则。为验证算法的有效性,对不同多尺度变换算法和不同融合规则分别进行了融合实验。结果表明该方法在较多地保留云图红外信息的同时,具有更好图像细节表达能力,融合云图的云层特征更为分明。     

安徽省副高控制下对流云特征分析

收集2001、2002年5-10月副高控制下安徽省对流云个例.通过分析卫星云图上,对流云发生发展过程中云顶亮温、面积、几何形态等特征物理量的变化,来分析揭示这一天气背景下安徽省对流云特征.并通过分析对流云发生的地理位置,寻找对流云易发区.统计结果显示,在这一天气背景下,安徽省境内的对流云团中以在局地生消、短生命史的对流云为主.     

基于WorldWind平台的卫星云图模拟技术研究

卫星云图是目前最重要的气象信息来源之一。实现卫星云图的模拟对于灾害预防、评估等工作具有十分重要的意义。首先分析了WorldWind开源平台的系统框架。针对于彩色卫星云图,改进了一种基于图像色彩和灰度值的算法,能够较好地分割提取出云层区域。进而在开源平台WorldWind上采用多层纹理映射的方式实现了卫星云图的模拟。     

基于3D卷积和自注意力机制的卫星云图预测研究

卫星云图是气象预报的重要资源之一,可以显示云层的生消变化,对气象分析和预报工作有极大的作用.对云图进行一定时间段的预测有助于及时掌握云层的移动轨迹和变化情况,提高卫星云图资料的实用性.然而,当前卫星云图的预测面临诸多困难,例如,云团的变化大多是非平稳、非线性的;云图数据量小,实时性差等.因此,从时空序列的角度出发,提出一种基于3D卷积和自注意力机制的卫星云图预测模型,该模型在ST-LSTM (Spatiotemporal Long ShortTerm Memory)的基础上,在其单元内部引入3D卷积和自注意力机制,使模型能同时提取时间信息和空间特征,进一步增强云层短期趋势和长期依赖的联系;同时,在其外部框架使用空间和通道注意力机制,促进对云图空间特征的提取.在风云四号的卫星云图上进行评估,实验结果证明,该模型能够较准确地预测云层的形态变化和运动轨迹,各项评价指标均优于现有模型.     

多光谱卫星云图降水区域与强度估计的模糊推理模型

在卫星云图降水分析中,针对降水天气和降水强度具有明显的"模糊"特性,提出了云图降水的模糊推理模型.从不同云类降水的经验知识和降水天气的卫星云图样本中,提取出若干云类降水规则.在此基础上,引入模糊推理方法,建立了卫星云图降水分布和降水强度估计的模糊推理模型.实际应用中,对卫星云图进行云分类,根据云分类结果,去除不可能产生降水的云类区域.对可能产生降水的云类区域,通过提取多光谱云图的灰度等特征进行推理判别,进而得出该区域是否降水以及降水强度和降水分布的估算.试验结果表明,该方法在客观性、定量性和自动化程度方面优于传统的降水估计方法,且建模所需的样本少,可适用于多种类型的气象卫星云图.     

卫星闪电定位校正

从卫星资料处理出发，分析了雷暴云在多通道卫星云图上的基本特征，提出了利用多通道数字化卫星云图判识雷暴云的方法。在判识出雷暴云的基础上，对其中心进行定位，并利用其定位结果，对闪电定位仪测得的闪电资料进行校正，以提高闪电定位仪的定位精度及卫星资料判别雷暴云的正确率。初步分析表明，利用卫星定位对闪电定位进行校正，对闪电资料的定位精主工有较大的提高，得到了较好的结果。     

基于匹配法的卫星云图自动定位微调算法

利用交叉相关系数法,通过设计晴空合成底图模板,并与当前云图进行匹配,以计算由于卫星飘移等问题出现的云图定位偏移量△x、△y,从而实现卫星云图的精确定位.结果表明：对于自动校正卫星云图中较小的定位误差效果（偏移量小于20个像素）的这种方法,可以用于静止卫星接收处理系统中在初定位后的精确校正.该算法从原理上也可用在定位误差较小的极轨卫星云图的准确定位上.匹配区域选择在海陆交界处、岛屿、湖泊和起伏大的山地等地表特征差异明显的区域效果明显.     

应用分形理论和光线投射算法的卫星云图模拟技术

卫星云图模拟是气象卫星成像仿真所研究的核心问题,针对快速生成效果逼真的卫星云图的要求,以分形理论为基础,设计了一种基于随机中点位移算法的云体数据生成模型,并采用光线投射算法将产生的三维云体数据绘制于二维平面图像上,实现了卫星云图的模拟,得到了比较满意的结果.     

利用静止气象卫星云图资料判断海雾方法研究

阐述了雾的主要特点和国内外雾监测研究的主要进展,介绍了我台卫星云图监测雾的应用,讲述了利用静止卫星云图资料判断海雾的理论,并利用风云静止气象卫星云图资料对2007年10月25日渤海和本区的海雾天气进行了实例分析,取得了较理想的监测结果。     

小波变换在云图边缘处理中的应用

采用Mallat快速小波变换算法进行红外卫星云图的图像平滑和增强处理,有效地突出了云系的边缘,提出红外卫星云图的边缘提取及基于边缘线的领域处理方法,可以将卫星云图中感兴趣的云系的边缘提取出来,很好地保留了云系边缘的细节。将这种方法应用于台风云系的处理,取得很好的效果,并将处理结果与采用数学形态学处理的结果进行了分析比较,总结出两种数学方法的特点。     

星蚀对卫星能源影响分析

从国内某型号卫星在轨测控中所出现的某轨能源异常现象引入,研究了星蚀的形成原因,并分析了卫星出现星蚀所需的条件。对该型号卫星出现该现象时的卫星、太阳及月亮的轨道数据做了相应的计算,验证了当时所出现的现象,并分析了星蚀对卫星能源所产生的短期以及长期的影响。     

夜间静止卫星红外云图的GHSOM网络云分类模型

针对夜间云分类准确率低下的问题,利用奇异值分解方法对FY-2E夜间红外云图进行特征提取和选择,从中筛选出包括亮温和分裂窗差值在内的不同的纹理特征。分别采用动态增长型分层自组织和自组织映射2种神经网络模型对夜间云图进行分类,并将2种网络模型的分类效果进行对比分析。实验结果表明:GHSOM网络模型在夜间云图分类方面效果较好,平均准确率总体上高于SOM,通过分层的分类方法极大地提高了夜间云图的分类准确率。     

基于小波变换的卫星遥感图像融合与分割

近年来针对卫星云图的分析成为研究人员进行天气预报及判断大气走势的重要途径.卫星云图本身是包含着众多数据的数据源之一,是探测地表-大气系统的可靠依据.本文利用卫星云图的云层信息和水汽图的水汽信息,采用小波变换的方式对二者图像进行融合处理,使得一幅图像中既包含云层信息也包含水汽信息,并且在融合之后的基础上进行图像分割,实现云层、陆地、海洋的分离,便于下一步对特征提取的研究.     

1998年7月20～25日湖北暴雨中尺度对流系统的分析研究

利用对低纬度地区的对流性降水有较好监测能力的热带测雨卫星(TRMM)微波成像仪的85.5?GHz资料,和GMS逐时红外卫星云图资料,分析了1 998-07-20～25长江中下游地区湖北省附近的中尺度对流系统的活动,并对其发生的环境条件进行了客观分析诊断,还考察了GMS卫星红外云图云顶黑体温度(TBB)分布与湖北07-20 ～22日暴雨落区及雨峰之间的关系.结果表明,这次暴雨过程具有明显的中尺度特征,暴雨落区及雨峰与中尺度对流系统发展的初期有较好的联系.