示踪云的二维傅立叶相位分析及其特征研究

【摘要】：采用传统的最大相关系数方法在间隔1分钟的卫星云图序列上计算示踪云的位移时会产生“亚像素尺度位移”问题。傅立叶相位分析方法能够避免这个问题,而且它不仅能够给出风矢量,还能给出速度谱和方差。 但是,二维傅立叶相位差图含有噪声,噪声会影响位移计算值的精度。本文给出了消除噪声的滤波方法(图像增强和图像的恢复和重建)。此外,还将快速傅立叶变换方法引入二维傅立叶相位导风来提高运算速度。 本文由六章组成,第一章介绍了云导风技术的研究意义和国内外进展,接着叙述了本文的研究目的和研究内容。第二章和第三章以波动理论和傅立叶变换为基础,分别简介了一维和二维傅立叶相位分析法的基本理论。第四章介绍了二维傅立叶相位差图噪声产生的原因,噪声消除方法的基本理论以及各种方法在云导风中的应用。选择了三幅一分钟时间间隔的IR云图,在采用二维傅立叶相位分析方法中,对相位差图再使用各种噪声消除方法后导出风场。第五章介绍了傅立叶变换的几种快速算法。第六章总结全文,并指出不足和进一步研究之处。