基于卫星数据的对流初生自动识别研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文基于卫星数据的对流初生自动识别研究姓名：许锐申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：傅圣雪20090601基于卫星数据的对流初生自动识别研究摘要大气中的短时强对流活动，经常产生灾害性天气，对人类生产生活构成严重威胁。为应对灾害性天气，使用雷达、卫星监测手段获得的图像对大气强对流活动进行识别，是当前的研究热点。针对短时对流活动的特性，对流初生(ConvectiveInitiation，CI)的出现是冰雹、龙卷等强对流天气发生的重要征兆。对大气CI过程的识别及预报，因此成为短时灾害预报的重要研究方向。CI识别的难点之一

2、，在于传统的大气监测手段受到各方面条件限制，难以为识别过程提供有力支持。而静止气象卫星由于具有观测范围广、信息收集量大、可观测红外频段信息的特点，正日益成为气象灾害监测预报的常用手段。通过对卫星获得的可见光、红外等通道云图数据进行模式分析，可以提取大气对流初生的相关特征、获知大气的CI发生趋势，从而达到预报短时对流活动的目的。本文的研究课题，即为通过对卫星云图的分析和处理，对潜在C工活动区域做出识别。为此，本文在对大气CI活动特征进行分析的基础上，采用图像处理技术对卫星图像进行插值、掩模等前期处理，并根据大气CI活动特征，设计对应的模式分类判别器

3、。对处理后的图像进行像素级别的分析判定，从而得到监测区域的CI识别结果。为测试实验方法的可行性，采用天气雷达的降水监测数据，对识别结果进行验证。经过对京津地区两个年度夏季若干组观测数据进行分析，验证了该方法原理和实现的正确性。系统在典型对流天气状况下的识别效果良好，具备较好的识别可靠性和较低的误报、漏报率。关键词：气象卫星对流初生自动识别AutomaticRecognitionofConvectiveInitiationBasedonSatelliteImageryAbstractAtmosphericShort-temlstrongconVec

4、tiveactiVi够，usuallyarisingfromseVereweather，posesserious缸eatsontheproductionaIld1ifeofh啪anbeings．Torespondtosevere、Ⅳeatller’usingdatacollectedbysatelliteaIld硼artomoIlitoraIldforecastshon．te咖convectiveactivitiesisatrend．ForckmKteriSticsofshort．tenIlconvectiveactivi够，theappeara

5、IlceofConvectivelnitiation(CI)istheimpon￡mtsignSofthes们ngconVectiVeweatherevents，e．g．hailsandtomadoes．RecognizingandforecaStingCIhavethereforebecomeanimpoIrtantresearchfieldofshort_temforecaSting．OneofthedimcultiesonCIf．0recastingistha_tt砌itionalatmosphericmonitoringinstnlIll

6、entsareunablet0provideenoughinfonnationduetothelowtemporalandspatialresolution．Thegeostationarysatellitesiscapableofmonitoringawiderange弱compared埘thothermonitoringinstmIllents，aIldcanproVideinformationinmeinfhredband，mushaSbeenacommonmeansofmonitoringaIldforecaStingconVective

7、activities．n啪u曲theanalysisofimagesofVisible，in矗aredch籼elsobtainedbythesatellite，thereleVantcharact嘶SticsofatmosphericconVectioIlScaIlbeextracted．Astoachievethepu印osesofatmosphericconVection，forecaLstingshort-tenIlconVectiVeactiV时willbeobtained．Thispap啊studiedthemethodsforauto

8、maticrecognitionofCIthrou曲satelliteimage巧analysisandprocessing．BaSed