强对流天气下卫星云图特征体系构建方法的研究

强对流天气发生于中小尺度天气系统，空间尺度小，生命史短并带有明显的突发性，同时具有非常大的能量，破坏力很强，会产生严重的灾害。风云2号卫星拍摄的云图携带着强对流天气的重要信息，云图中云团的面积、灰度值、纹理和轮廓等特征则能反应出天气变化的有效的信息。本文主要针对西北地区的强暴雨天气下的强对流卫星云图，从甘肃省天水地区七八月份强对流天气比较明显的卫星云图入手，采用模式识别和空间数据库技术，主要研究了强对流云系与非强对流云系之间的差异以及强对流云系自身特有的规律，提取出强对流云系的特征向量组并构建出强对流天气下卫星云图的特征体系的元模型，主要内容如下： 1．针对风云2号卫星云图的特征，采用模式识别的整体处理流程框架，对西北地区强对流天气下的卫星云图进行预处理、特征提取和分类，从数字形态学角度对定量分析强对流云系的特征做出分析和探讨。 2．针对强对流云团的发展过程，不仅仅提取了面积、平均灰度值、中心、骨架和纹理等静态特征，而且统计了强对流云团在时间序列中的变化规律，提取了面积和中心角度的平稳性特征，形成特征向量组，以支持向量机作为分类器，有效的区分了强对流云团和非强对流云团。 3．对强对流云团的跟踪和识别方法进行了研究和探讨，提出了强对流天气下卫星云图特征体系元模型，为强对流天气预报提供一个有效的方法和手段，对提高强对流天气预报的准确度做出尝试。 综上，本文通过对强对流云团的识别和跟踪，研究和探讨了强对流天气预报的元模型，对我国西北地区提高防御和减轻自然灾害的能力具有重大的现实意义。