气象传真图信息提取与分析(2)

菜单

4.1气象传真图中的符号识别 22

4.2气象传真图分析方法介绍 24

4.3 气象传真图应用计算实例 26

4.4 根据能量公式计算重力位能和全位能 33

4.5 位涡思想的应用 35

4.5 本章小结 39

结论 40

致谢 41

参考文献 42

附录 44

1 绪论

1.1 研究背景及意义

气象传真图的预报范围几乎达到了世界范围内所有的海洋，因此在近些年来的发展极为迅速，已经成为分析天气和进行预报的重要手段。全球各地的气象传真广播台被世界气象组织分为亚洲、欧洲、南美洲、北美洲、非洲和西南太平洋6个区域，我国普遍采用的气象传真资料主要来自北京、东京和欧洲气象传真中心。主要的一些沿海国家几乎也都会发布海况与天气传真图，例如日本东京1台JMH每天就会发布大量关于西北太平洋的天气、海况图。

随着气象学的发展，现代化设备的建立，气象科技实力不断加强，气象预报水平和预报能力逐步提高。气象预报在军事、生活中起着越来越重要的作用。正确的预报结果，能让人们合理的安排各种活动；气象灾害的成功预报，能使决策者了解掌握未来将会出现的状况，及时想出对策，尽早做出解决方案，可尽最大能力使遭受的损失最小。

目前，传统的气象传真图在接受和使用过程中主要存在的缺点有：

（1）传统的气象传真图是利用热敏打印机通过纸质输出[23]，一旦打印出来，其状态基本就已基本确定，如果图像受到噪声干扰等情况则无法做进一步的图像处理。

（2）船舶在航行过程中由于人工干涉因素的存在，对气象信息进行综合分析和应对的能力会受到极大的影响。

（3）由于计算机技术的发展，电子海图等高性能的自动化技术水平越来越高，纸质的气象传真图难以与这些技术进行最大有效的融合，从而制约了气象信息进一步的应用。

面对诸如此类的气象问题，传统天气图已经满足不了气象预报发展的需要，气象传真图已经成为气象预报不可或缺的部分。而气象传真图里信息繁多，不利于分析及信息的融合。而采用数字图像处理的方法，可把气象传真图里重要信息提取出来，以便于分析及与其他信息的融合。

数字图像处理技术是一门应用广泛的技术。在航天、医学、通信、军事、交通等领域发挥着广发的作用。在航天航空上，可以处理卫星拍摄的月球、火星照片，还可以处理卫星遥感图像，由于受成像条件限制，图像质量不是很高。因此，必须通过数字图像处理进行适当处理。另外，图像存储、图像传输及图像判读等过程中，都需要采用数字图像处理方法。在气象预报上，数字图像处理技术也发挥了不可替代的作用；在生物医学工程上，数字图像处理可以增强X光图清晰度，处理超声波图像，分析心电图，放射治疗中立体定向等，为医学诊断提供了良好的工具。在通信工程上，图像通信是目前最为复杂和困难的技术，因需要实时传输的图像数据十分巨大，要将如此巨大的数据高速率的数据实时传送，就必须采用数字图像处理技术，运用图像处理技术中的编码技术来压缩信息的比特量；在军事上，侦察照片的分析，实时战况的图像传输，图像的存储及显示等，都离不开图像处理技术。甚至在飞机、坦克等的模拟训练系统中，也需要大量使用图像处理技术；在交通领域中，交通监控、事故分析，车牌识别等，都需要图像处理的技术方法。