气象传真图信息提取与分析(3)

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利用计算机的图像处理技术可以对气象传真图进行数字化的操作，不仅能够很好的解决上述问题，而且能够进一步增加气象传真图的应用范围。例如，对气象传真图进行矢量化的处理就能够产生诸多便利，传统的气象传真图采用的是基于点阵式矩阵的方式进行存储的，而矢量化后的气象传真图具有存储数据量小的特点，不仅能够有效地节约存储资源，而且矢量化过后的数据更有利于计算机进行分析和进一步处理，计算机可以直接从气象传真图中对所需的气象数据进行识别和提取。另外，对气象传真图进行数字化的图像处理之后能够更容易的将其与电子海图进行叠加显示，可以更方便对气象传真图的解读，从而进一步应用于气象预报和海洋监测部门。

1.2 研究现状

1.3 本文的主要内容和章节安排

本文主要是对于气象传真图的数字化处理以及图中一些数据的分析。主要内容安排有：

（1）第一章绪论。主要介绍了本文的应用背景与国内外的研究现状，并给出了本文的主要研究内容与各章节的安排。

（2）第二章气象传真图的解读和预处理。主要介绍了气象传真图中的信息所代表的含义；对图像进行对气象传真图进行了二值化、降噪等预处理，结合气象传真图自身的特点采用最大方差阈值分割的方法对气象传真图进行了二值化的处理，提出了采用连通域标记以及模板匹配的方法来消除传真图中噪声块和毛刺。

（3）第三章气象传真图中关键信息的提取。主要对气象传真图中的一些重要信息内容进行了有效识别和提取，采用底图匹配的方法来去除原始图像中的经纬线和海岸线，采用多种方法对气象传真图中的文字和标注信息进行了去除处理，最后采用几何图形识别模板匹配的方法对锋线信息进行了有效提取。

（4）第四章气象传真图的分析和应用。主要介绍了外推法、半经验法和数值预报法等气象图分析方法；简单举例了外推法的应用，根据等压线进行风速的测定以及波浪推算。

（5）第五章总结与展望。对本文所做的工作进行了总结，并提出了一些缺点与不足的改进方法。

2 气象传真图的解读和预处理

2.1气象传真图概况

日本气象传真图

图2.1 日本气象传真图

气象图是在一张特制的底图上填有各地同一时刻的气象观测记录，能够反映一定区域内的天气情况的图。它是用来观察、监视和研究天气系统发生、发展演变和移动等情况的重要工具。气象台或气象站经常绘制的天气图有地面天气图、高空天气图及各种辅助图。船舶利用气象传真机,可接收到各种天气图。目前气象传真广播的覆盖范围几乎遍及全世界海洋。世界上许多国家通过传真广播，发布气象报告和天气预报，发送各种天气图、气候图和海况图，为船舶提供气象服务。船上装有气象传真接收机就可以方便而可靠地获得航行海区有关国家发布的气象、海况等传真资料，可以了解更多、更大范围的天气演变过程，掌握航行海区已经发生和将要发生的海洋气象情况，这对保证船舶航行安全、合理选择航线等，都有重要的意义。