風(fēng)云衛(wèi)星云圖自動(dòng)識(shí)別追蹤MCS的方法

段　煉,郭庚常

(中國民航飛行學(xué)院 空中交通管理學(xué)院,四川 廣漢　618307)

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風(fēng)云衛(wèi)星云圖自動(dòng)識(shí)別追蹤MCS的方法

段煉,郭庚常

(中國民航飛行學(xué)院 空中交通管理學(xué)院,四川 廣漢618307)

摘要根據(jù)中尺度對(duì)流系統(tǒng)(MCS)的識(shí)別判定標(biāo)準(zhǔn),基于數(shù)字圖像處理和模糊模式識(shí)別等技術(shù),研究對(duì)MCS云團(tuán)的自動(dòng)識(shí)別與追蹤。利用SUSAN邊緣檢測算子提取邊界輪廓,并以亮溫直方圖結(jié)合云團(tuán)的多個(gè)特征量構(gòu)建追蹤模板,實(shí)現(xiàn)云團(tuán)追蹤。通過對(duì)2014年5月10日12～17時(shí)的追蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該方法可快速實(shí)現(xiàn)MCS云團(tuán)的自動(dòng)識(shí)別,并能實(shí)現(xiàn)對(duì)多時(shí)次MCS云團(tuán)的連續(xù)有效追蹤。

關(guān)鍵詞MCS;圖像處理;亮溫直方圖;貼近度

中尺度對(duì)流系統(tǒng)(Mesoscale Convective System,MCS)泛指由若干對(duì)流單體或孤立對(duì)流系統(tǒng)及其衍生的層狀云系所組成的深對(duì)流系統(tǒng),其水平范圍約為十幾千米至二三百千米,生命期約為1 h至十幾h[1]。同時(shí),MCS是我國主要的暴雨系統(tǒng)之一,也是造成我國夏季暴雨、洪澇災(zāi)害性天氣的重要天氣系統(tǒng)。

MCS常伴隨著雷暴、暴雨、冰雹等災(zāi)害性天氣,因此對(duì)人們的日常活動(dòng)和生產(chǎn)造成較大影響,甚至是巨大損失。所以,準(zhǔn)確識(shí)別MCS的位置,進(jìn)而預(yù)測其發(fā)展和移動(dòng)的趨勢(shì)就顯得尤為重要。過去,對(duì)MCS的預(yù)報(bào)和研究大多借助于常規(guī)觀測資料,但受其時(shí)空分辨率低的限制,并不能滿足追蹤、分析和研究MCS的需要。隨著靜止氣象衛(wèi)星探測能力的增強(qiáng),使得衛(wèi)星遙感資料具有觀測范圍廣、時(shí)空分辨率高的突出特點(diǎn),這些是其他資料所無法比擬的,因此衛(wèi)星數(shù)據(jù)已逐漸成為分析、研究、監(jiān)測和預(yù)警MCS的主要數(shù)據(jù)來源。……