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1. 引言 “天有不测风云”，这句话充分说明了天气预报的难度。不同实效的天气预报在不同的领域所起到的作用不同，产生的效益也就不同。短期气候预测对于农业生产具有决策性指导作用，随着科学技术的发展，天气预报的准确率在不断提高。人们根据天气预报，可以适时安排生产和生活，使气象为国民经济建设服务，减少气象灾害的损失。对天气变化的影响尤为重大，准确地预报云层运动对工、农业生产有着极其重要的意义[1]。 内容来自www.paper51.com 目前, 我国天气预报除了利用国内现有的数值预报模式结果外,还需要参考欧洲、日本、美国的数值预报结果。因为大气运动非常复杂,而人们对大气本身的运动认识还很不足, 故天气预报水平不高。气象员在预报实践中, 不断总结经验, 天气预报的水平会不断提高。每次预报都是一个复杂过程, 温度、降水等每个气象要素的预报, 都要经过预报员综合分析, 考虑方方面面。现在, 以往出现概率比较小的极端天气越来越多, 预报难度更大[2]。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 之前辽宁遭遇百年不遇的暴风雪、淮河流域发生严重的特大暴雨洪涝, 随之南方又发生了历史罕见的低温雨雪冰冻灾害。这次极端的低温雨雪冰冻天气灾害, 预报员从来没有遇到过,只能边预报边总结, 对雨雪成因进行分析, 以更好地掌握其物理规律和形成机理, 提高预报水平。[3] copyright paper51.com 目前, 欧洲中心数值预报产品的分辨率可以小于20公里, 但可供我国预报员参考的产品分辨率只有250 公里。中国数值天气预报水平与国外相差10年[3]。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 在夏德深，金盛，王健. 基于分数维与灰度梯度共生矩阵的气象云图识别[4]进行研究的基础上，本文打算结合地方特点，总结了卫星云图特征，对云图进行预报。云图路径的预报，取决于对云系的跟踪，可借鉴雷达回波跟踪的多种方法。可以用矩不变法跟踪，但此方法计算量大，不利于外推。交叉匹配法是较常用的方法，其人为因素较少，能够较准确地判断出回波的移动矢[5]。在此基础上，用两幅或三幅云图外推来预报云层未来3-6分钟的位置。 http://www.paper51.com
本文包括四个方面的内容，第一部分简述了交叉匹配法原理和实际意义；第二部分综述外推公式的理论推导过程；第三部分联系当地实际情况进行验证；第四部分分析讨论交叉匹配线性外推方法的可行性。 内容来自www.paper51.com
2. 相关云图选取及分析方法 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.1 交叉匹配法的含义 http://www.paper51.com 交叉相关算法是研究较早的跟踪算法之一，早在1979年，Crane就描述过此方法，相关法将处理范围内的回波作为一个整体处理，跟踪整个回波区域的移动，并且假设全体回波具有一致的移动方向。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 其具体方法是：将第一时刻取得的回波图像，向任一方向移过一定的距离，然后计算此图像与第二时刻图像之间的交叉相关系数R。对于不同的移动位置，会得到不同的相关系数值，直到找到极大值Rmax为止[6]。 内容来自www.paper51.com 根据交叉相关算法的假设和要求，在雷达扫描范围内如果回波具有相同的移动速度，可以用交叉相关法计算整个扫描面回波的移速，如在大范围的区域内其应用条件相同，但如果在雷达扫描范围内，不同区域的回波具有不同的移动方向，则不能用交叉相关算法计算整个扫描区内的整体移速，即计算出的移速会与实况又较大误差。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |