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基于静止卫星红外云图的MCS自动识别与追踪

费增坪 王洪庆 张焱 宋帅 刘家峻 郑永光

费增坪, 王洪庆, 张焱, 等. 基于静止卫星红外云图的MCS自动识别与追踪. 应用气象学报, 2011, 22(1): 115-122..
引用本文: 费增坪, 王洪庆, 张焱, 等. 基于静止卫星红外云图的MCS自动识别与追踪. 应用气象学报, 2011, 22(1): 115-122.
Fei Zengping, Wang Hongqing, Zhang Yan, et al. MCS identification and tracking based on geo-satellite IR images. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(1): 115-122.
Citation: Fei Zengping, Wang Hongqing, Zhang Yan, et al. MCS identification and tracking based on geo-satellite IR images. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(1): 115-122.

基于静止卫星红外云图的MCS自动识别与追踪

资助项目: 

国家自然科学基金项目 40875019

详细信息
    通信作者:

    费增坪, E-mail: fzping@gmail.com

MCS Identification and Tracking Based on Geo-satellite IR Images

  • 摘要: 由于缺乏成熟的中尺度对流系统 (MCS) 自动追踪工具,使基于静止卫星红外云图的MCS研究的深度和广度受到制约。手工目测法识别追踪MCS,工作量大且容易造成误差,无法用于长时间序列卫星云图的MCS普查。该文结合我国中尺度对流天气的特点,在重新定义MCS云团识别标准的基础上,给出了一种基于图像处理和时间序列分析技术的MCS自动识别、存储、追踪和时间序列特征统计方法。通过对2003年淮河大水期间连续时次卫星云图的MCS自动识别、追踪和特征统计,对该方法的应用效果进行了检验,结果表明:该方法不仅能对每个时次的MCS进行快速识别,同时也能对多时次的MCS进行有效追踪。
  • 图  1  MCS的识别

    (a) 预处理后的图像,(b) 按照TBB≤-52℃得到的二值图像,(c) 在二值图像的基础上,按照MCS判据提取的目标

    Fig. 1  The identifier of MCS

    (a) the figure after pretreatment, (b) the binary figure gotten by TBB≤-52℃, (c) the figure gotten by MCS criterion based on the binary figure

    图  2  MCS的四维存储结构

    Fig. 2  The 4-D storage configuration of MCS

    图  3  2003年7月21—22日MCS云团的追踪

    Fig. 3  The track of MCS cloud clusters from 21 July to 22 July in 2003

    图  4  2003年7月21—22日MCS云团A的追踪结果

    Fig. 4  The track of MCS cloud cluster A from 21 July to 22 July in 2003

    图  5  2003年7月21—22日MCS云团B的追踪结果

    Fig. 5  The track of MCS cloud cluster B from 21 July to 22 July in 2003

    表  1  Maddox的MCC定义[2]

    Table  1  Definition of MCCs by Maddox[2]

    项目 物理特征
    尺度 TBB≤-32℃的连续冷云区面积>100000 km2
    TBB≤-52℃的连续冷云区面积>50000 km2
    生成 第1次满足尺度定义① 和② 的时刻
    生命期 满足尺度定义① 和② 的时间>6 h
    最大的空间范围 连续冷云罩 (TBB≤-32℃) 的最大面积
    形状 在最大空间范围时椭圆率 (短轴/长轴)≥0.7
    消亡 尺度定义① 和② 不再满足的时刻
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-10
  • 修回日期:  2010-10-19
  • 刊出日期:  2011-02-28

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