PresentationTitleArialRegular29ptSubtitle-国家卫星气象中心.PDF

基于SVM 的卫星遥感强对流云团技术 空军装备研究院航空气象防化研究所 吉 微 研究内容完成情况 （一）强对流云团特征分析 （1）我国强对流云团分布特征 （2 ）强对流云团特征量分析 云图光谱特征分析 云图纹理特征分析 （3）云图特征量分析 云顶温度与雷暴 对流云体相对于云团中心的偏离量与降水强度之 间的关系 亮温／灰度与亮温／灰度梯度 （1）我国强对流云团分布特征 据强天气在我国出现频次的特征，选取2011和2012年6-8月的地面实况资 料进行统计，得出02时、05时、08时、11时、14时、17时、20时和23时发生 雷暴次数占统计总数的百分比，结果如图所示: 图1 雷暴发生时次占比 从雷暴发生时次占比统计来看，多数雷暴发生于午后，即14-17时，夜间 20-23时有一个很小的峰值。上午发生雷暴的概率略大于清晨。 （1）我国强对流云团分布特征 图2 雷暴生命史长度占比 雷暴生命史多数在8小时以内，并且以维持5-6小时的居多，个别生命 史较长的可持续12小时以上，但这类雷暴占比非常小。即我国范围内雷暴 多发生在午后，傍晚成熟的雷暴多在入夜后消散；还有少部分雷暴发生上 半夜，凌晨后迅速消散。 （2 ）强对流云团特征量分析 云图光谱特征分析 6.7 与10.7 通道亮温差方法可以被用来检测对流云。在晴空情况下地表和 低云发射的6.7 通道的辐射，被对流层低层的水汽所吸收，卫星探测到的6.7 通 道辐射是由200HPA到500HPA高度之间的水汽发射的。而10.7 通道位于大气 窗区，大气对地表的发射辐射吸收很少，因此卫星接收到的10.7 通道辐射主要 来自地表。地表的温度通常高于对流层高层大气的温度，因此通常是负值。而 在强对流的上升区，深厚对流云的云顶很高，卫星接收到的10.7 通道辐射主要 来自云顶，因此10.7 通道亮温要低于6.7 通道亮温。 的区域，即对应了强对流 云区。 （2 ）强对流云团特征量分析 云图纹理特征分析 选择150×150像素的小区域进行云系样本的选取 层云 积雨云 卷云 （2 ）强对流云团特征量分析 对2011-2012年6月到8月的FY2云图数据进行预处理，共提取了 层云85个、积雨云70个、卷云83个，总计306个原始样本。有些原始 样本存在丢线和噪声，在预选过程中被删除，因为丢线和噪声肯定会 对特征结果值有较大影响，也会影响分类器的训练。剔除了选择错误 、丢线和掺杂噪声的原始样本后，最终原始样本数据为230个，其中 层云65个、积雨云43个、卷云62个。选取熵、对比度、中心距做为特 征量对样本进行统计分析结果如表所示。 特征值 特征值大小排序 序号 特征类别 层云 积雨云 卷云 序号 特征类别 1 2 3 1 熵 7.459 9.575 10.684 1 熵 卷云 积雨云 层云 1018.12 2 对比度 114.551 433.545 3 2 对比度 卷云 积雨云 层云