基于卫星云图的云团自动识别追踪方法及其应用研究

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1、南京信息工程大学硕士学位论文基于卫星云图的云团自动识别追踪方法及其应用研究姓名：蔡叔梅申请学位级别：硕士专业：大气遥感科学与技术指导教师：陈钟荣;阮征20100501南京信息工程大学硕士论文基于卫星云图的云团自动识别与追踪方法及其应用研究摘要当前，卫星遥感应用主要是针对卫星云图进行天气分析和监测识别，然而人们更关心的问题是如何在云图上预测云团的移动和变化。飑线、暴雨和雷暴大风等中小尺度灾害性天气往往具有发生发展快、移动迅速破坏性强等特点，对其进行预测是气象预报中尚未解决的难点问题。利用FY-2静止气象卫星探测得到的红外卫星云图，用计算机图像处

2、理技术来研究强对流云团的识别与追踪，以求能够准确及时地发现并追踪像强对流云团这种能够造成强烈灾害的天气系统。本文开展对快速发展的对流云团的分析，利用红外云图资料研究云团的识别和追踪，及时发现并预报像强对流云团这种能造成重大天气灾害的天气系统。本文所做的工作主要分三方面：(一)对于云团的识别，实际上一个较冷的温度阈值的选择会导致对流系统第一次探测时间的延迟；而选择一个较暖的温度阈值，当这些系统嵌入到暖云层中时，会导致不同的对流系统合并成一个单体。本文实行的方法是基于10．8lZm通道红外云图的适应性温度阈值。该探测算法的优势在于可以采用涉及到云

3、系发展阶段的温度阈值。(二)追踪算法则基于两个连续红外图像的地理重叠，基本思想是基于相邻两个时次的红外云图，将前一时次图像进行外推，计算外推后的云团与后一时次云团在地理位置上的重叠。当大于重叠阈值的云团满足匹配条件时追踪完成，同时可处理云团的分裂和合并现象。(三)本文取2008年6月广东暴雨和2009年6月安徽飑线过程进行实验，实验表明，云团识别效果较好，追踪效果较连续，90％的云团都可以连续的被追踪。然后提取云团特征参数，统计出整个过程的云团个数，每个云团的水平尺度、持续时间等生命特征参数，并且分析了具体某个云团的演变特征。关键词：对流云团

4、识别，自适应阈值，追踪，演变特征南京信息工程大学硕士论文基于卫星云图的云团自动识别与追踪方法及其应用研究AbstractNowadays，satelliteremotesensingapplicationsaimatweatheranalysisandmonitoringidentificationbasedonsatelliteimages．However,Peoplearemoreconcernedaboutthequestionofhowtopredictthemovementandchangesonthecloudsimages．Sq

5、ualllines、heavyrainandthunderstormweatherandothersmall—scalesevereweather,oftenhavesomecharacteristicssuchasrapidoccurrenceanddevelopment，rapidmovementandstrongdestruction．Therearesomedifficultproblemsintheweatherforecasttopredictthesevereweather-Usingtheinfraredsatelliteim

6、agesdetectedbygeostationaryFY-2meteorologicalsatellite，andstudyingtheconvectivecloudidentificationandtrackingthroughthecomputerimageprocessingtechnology,inordertodiscoverandtrackthesevereconvectiveweathersystems，suchasthecloudswhichcancausestrongdisasteraccuratelyandtimely．

7、Thispaperhasaresearchontheconvectivecloudanalysisofrapiddevelopment，usestheinfraredsatelliteimagestostudycloudidentificationandtrackinganddetectandforecastthesevereconvectiveweathersystems，suchasthecloudswhichcancausestrongdisaster．Thisworkisdividedintothreeareas：(I)Aboutth

8、eidentificationoftheclouds，actually,acoolertemperaturethresholdselectionwillleadto