收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于图像挖掘技术的卫星云图与降雨关系研究

来旭  
【摘要】:卫星云图是气象卫星通过遥感,遥测方式获得的地球大气的观测图像,云图直观反映的信息有两类,一类是云顶的温度信息,另一类是云团的分布信息。利用卫星云图进行降雨情况的分析具有直观性好,易于掌握,速度快,范围广等优势。卫星云图已经成为防洪和抗旱决策过程中的重要考察因素。 目前,卫星云图和降雨关系的研究主要靠领域专家的经验和人肉眼对云图的观测,仍属于定性分析的范畴。这种方式完全是一种人工模式,存在着主观性大,缺乏定量分析,精度不高等问题,因此分析结果往往在决策过程中缺乏说服力。 图像挖掘技术是数据挖掘技术中的前沿领域,作为一种有效的分析工具,图像挖掘技术不但能从单纯的图像集中发现知识,也能够从图像集和与其相关的非图像数据集中发现知识。本文利用湖南地区96年4,5,6,7,8五个月近2000余幅卫星云图,以及地面262个雨量站的雨量记录作为原始数据,通过图像挖掘技术的分析,最终得到了宝贵的知识。这些知识不但具有定量的说明,而且通过了领域专家的评定,对于研究卫星云图和降雨的关系具有重要意义。 具体来说本文的研究内容及其贡献为: 1 文章总结了卫星云图与降雨关系的研究现状,分析了目前几种常用方法的优缺点。同时介绍了图像挖掘技术的任务和基本方法。在此基础上,提出基于图像挖掘技术的卫星云图和降雨关系研究方法。 2 基于卫星云图的关联规则挖掘。大量的卫星云图和丰富的地面雨量记录为进行关联规则挖掘提供了原始素材。云图属于图像数据,地面雨量记录属于字符型数据,如何选取一种合适的数据组织形式将这两种数据结合在一起是首先要解决的问题。为此,文中引入了多维数据立方体的概念,云图的图像特征,雨量数据等信息作为立方体的组成部分,实现了有机的结合。另一个需要解决的问题是云图的数据量非常巨大,经典的关联规则挖掘算法Apriori算法无法满足效率需求。为此,文中又引入了“事务模式”这一全新概念,基于它对Apriori算法改进后,算法用于云图和雨量数据间的关联规则挖掘,不仅获得了较好的实验结果,也满足了效率需求。 3 基于卫星云图的聚类分析。目前,聚类算法种类繁多,如何选择一种有效的方法用于云图聚类将直接影响实验的结果。在全面了解各种算法特色的基础上,结合卫星云图自身特点,文章提出了基于自组织映射网络框架的云图聚类算法“两阶段自组织映射聚类算法”,该算法对96年4,5,6三个月近1400幅云图进行聚类,通过客观的数量指标的评定,证明该聚类算法能够有效的实现云图间的聚类。利用云图的聚类结果,文章进一步研究了每类云图集和降雨的关系。 图像挖掘技术为云图和降雨关系的研究提供了新的思路,它得到的结果作为知识不仅对领域专家有一定的参考价值,也为利用云图进行降雨的预测奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 季良达;云分析图的制作及其说明[J];气象;1988年07期
2 温市耕;卫星云图在降水数值预报中的应用工作总结[J];内蒙古气象;1997年05期
3 毛健;GMS卫星云图处理系统的改进与网络环境下运行[J];气象;1997年11期
4 周秀杰,许秀红,万虹;新卫星云图系统的安装和历史数据的图像显示[J];黑龙江气象;1999年03期
5 刘正光,申旭刚,程彦,刘还珠;卫星云图结构基元的提取[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2002年05期
6 沈宏彬;雷达回波和卫星云图在预报雷暴天气中的应用[J];四川气象;2004年03期
7 金正润;牛生杰;河惠卿;王振会;;利用EP/TOMS气溶胶指数分析中国和韩国的沙尘天气过程[J];中国沙漠;2009年04期
8 王敏;韩雷;;基于FY2C卫星的暴雨云团自动预警方法[J];计算机工程;2010年14期
9 陈春;房春花;陈光;;江苏区域性大雾出现前期云图云场特征[J];中国民航飞行学院学报;2011年04期
10 束家鑫;台风的云天分析[J];自然杂志;1983年07期
11 魏应植,邱柏万;卫星云图实时数字化处理[J];气象;1987年05期
12 唐淑娟;;彩色卫星云图快看系统的应用和识别[J];新疆气象;1987年12期
13 施国强,李同娟;利用卫星云图预报8605号台风路径[J];海洋预报;1988年03期
14 吴乐南,范天锡,王大昌,张其松,戎志国;气象卫星云图数据的高效无失真压缩[J];应用气象学报;1996年01期
15 叶红,安东升;基于小波变换的卫星云图压缩方法[J];计算机工程与科学;2004年10期
16 梁岱云,周惠文;卫星云图与雷达回波结合在南宁短时预报中的应用思路初探[J];广西气象;2004年S1期
17 吴咏明;海南岛几类天气现象在卫星云图上的特征分析[J];广西气象;2005年S1期
18 林宗桂;陈冰廉;;利用卫星云图作广西强降水短时预报[J];广西气象;2005年04期
19 陈冰廉;林宗桂;;利用卫星云图定量分析副热带高压活动的方法及应用[J];广西气象;2006年01期
20 李勇增;郑细华;;如何应用卫星云图和雷达回波观测夜间云[J];广东气象;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付小平;;“06·02”荆州大到暴雪天气过程的特征分析[A];2006年湖北省气象学会学术年会暨湖北省第一届防雷论坛学术论文详细文摘汇集[C];2006年
2 王振会;裴晓芳;许建明;官莉;顾松强;;主特征提取应用于风云气象卫星云图处理[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“地球气候和环境系统的探测与研究”分会论文集[C];2003年
3 王海俊;张韧;;双光谱卫星云图的模糊推理云分类[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 王彦磊;张韧;;卫星云图样本集的FCM优化调整与云分类判据[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
5 吴咏明;;海南岛几类天气现象在卫星云图上的特征分析[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
6 李祥林;;2005年初夏一次大范围强对流天气分析[A];陕西省气象学会2005年学术交流会论文集[C];2005年
7 费文龙;吕红;韦志辉;;基于Mumford-Shah模型的卫星云图分割方法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
8 谭永秀;任玮颖;陈剑云;朱明;;一次局地强降水的雷达资料分析[A];2008年湖北省气象学会学术年会学术论文详细文摘汇集[C];2008年
9 洪毅;李玉柱;袁德辉;柳岳清;;基于卫星云参数的台风降水动态估测方法[A];第26届中国气象学会年会热带气旋科学研讨会分会场论文集[C];2009年
10 郑升;;运用MICAPS系统诊断超强台风“韦帕”[A];第五届长三角气象科技论坛论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 来旭;基于内容的卫星云图挖掘方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 姜波;多通道卫星云图的图像处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
3 上官伟;基于内容的卫星云图处理与信息检索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 曲建岭;人工嗅觉系统中的信息处理技术[D];西北工业大学;2000年
5 王继光;多光谱静止气象卫星云图的云类判别分析与短时移动预测[D];国防科学技术大学;2007年
6 许东星;基于GMM和高层信息特征的文本无关说话人识别研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 颜学峰;高维复杂模式识别的新方法[D];浙江大学;2002年
8 何立富;“05·6”华南暴雨形成机理与中尺度对流系统研究[D];南京信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 来旭;基于图像挖掘技术的卫星云图与降雨关系研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 包晓丹;基于卫星云图的对流云自动识别方法研究[D];中国民用航空飞行学院;2011年
3 鲁娟;基于多通道卫星云图的台风中心定位方法研究[D];浙江师范大学;2010年
4 姜巍;标识分离映射网络流量监测技术研究与实现[D];北京交通大学;2012年
5 徐坚;基于内容的卫星云图检索系统设计与实现[D];河海大学;2004年
6 杨盼盼;基于静止卫星的MCS自动识别追踪及其航线规避研究[D];中国民用航空飞行学院;2013年
7 王燚;基于神经网络的入侵检测系统[D];中国海洋大学;2004年
8 王敏;MTSAT卫星云图中对流初生的自动预报算法研究[D];中国海洋大学;2010年
9 于颜梅;基于多尺度分析的卫星云图融合算法研究[D];中国海洋大学;2011年
10 罗霞;雷暴云电结构和气象参数及卫星雷达资料与闪电关系初探[D];南京信息工程大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 谢在永;如何观看卫星云图[N];中国消费者报;2001年
2 崔汝麦、宋丽丽;映射网络驱动器的使用[N];中国电脑教育报;2004年
3 记者 苏稻香通讯员 杨绮薇;2900公里一览无遗[N];南方日报;2008年
4 记者贾冰 胡亚;南信大气象台实现升级换代[N];中国气象报;2009年
5 ;映射盘[N];电脑报;2002年
6 刘韬 罗俏兰 张奕;从“卫星云图”中找到关键证据[N];检察日报;2006年
7 记者 董立万;让飞机“捕捉”台风[N];中国海洋报;2006年
8 记者 黄希实习记者 张雪冬 特约记者 郑菲;气象卫星“产出比”亟待提高[N];中国航天报;2007年
9 本报记者  谭洁 本报特约记者 毛新华;硕士站长刘建辉新机保障用数字说话[N];解放军报;2006年
10 记者  李艺 通讯员  张天河;“碧利斯”有点怪异[N];温州日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978