基于多普勒雷達圖像的中氣旋識別.pdf

1、本文工作屬于天津市氣象局科研課題“多普勒雷達云圖冰雹自動識別預(yù)警系統(tǒng)”。 冰雹是嚴重影響人類生產(chǎn)生活的災(zāi)害性天氣之一。冰雹云具有突發(fā)性、移動迅速、生命史短和局地性等特點，因此給預(yù)報帶來很大困難。多普勒雷達則為冰雹預(yù)報提供了有力的技術(shù)支持。從目前的資料看，基于多普勒雷達圖像的冰雹預(yù)報的研究尚處于探索階段，因此本課題具有很高的研究價值和現(xiàn)實意義。 在過去的研究工作中，對冰雹預(yù)報主要限于數(shù)值方面的研究。本文從圖像處理的角度出發(fā)

2、，運用模式識別與計算機視覺的方法對多普勒雷達的徑向速度圖進行了較為深入的研究。同時，本文借鑒了氣象專家?guī)资甑膶氋F經(jīng)驗，整理出一套較完善的徑向速度圖的處理方法。 本文工作主要涉及以下幾方面： (1)對不同仰角的圖像進行合成，并以此作為后續(xù)工作的基礎(chǔ)。 (2)對圖像進行預(yù)處理。區(qū)域裁剪限定了圖像處理的范圍，減小了后續(xù)處理的計算量；閾值分割完成了速度大小與速度模糊的處理；距離與夾角判據(jù)則將滿足距離判據(jù)或者夾角判據(jù)的所

3、有像素點進一步提取出來；根據(jù)與徑向速度圖對應(yīng)的基本反射率圖的信息，將所有可能的“速度對”中心不在50dBZ區(qū)域內(nèi)的像素點排除掉；最后對實驗結(jié)果進行了驗證。 (3)在第二步的基礎(chǔ)上，提取出轉(zhuǎn)動速度作為特征值。首先利用特征值準確定位，然后將特征值輸入到分類器中，對中氣旋進行分類。 實驗結(jié)果及理論分析表明，本文的方法可以有效識別出中氣旋，并能一定程度上滿足實際應(yīng)用的要求。本文的研究工作將為基于多普勒雷達的冰雹識別的研究打下良好