气象传真图矢量化中信息关联及信息存储结构设计

发布时间：2020-10-15 06:33

　　 气象传真图是一张能够反映一定区域内天气情况的图,其所表达的气象信息更为简单直观。但是气象传真图是位图图像,占存储空间大且不利于信息融合。将位图格式的气象传真图转换成矢量格式的气象传真图可以提高气象传真图自身的使用效果,方便与其他航海信息数据进行融合。因此,气象传真图的矢量化研究具有重要意义。气象传真图的信息主要包括经气压系统信息、警报、等压线、以及热带气旋等气象信息。本文在之前其它同学对气象传真图中等压线、气压值等信息提取的基础上,首先对气象传真图中气压中心移动方向和气压中心点进行提取,然后对气象传真图矢量化信息中具有关联性的信息进行关联,最后设计气象传真图中矢量化信息的存储格式,完成气象传真图的矢量化过程。在对于气象传真图中气压中心移动方向和气压中心点的提取过程中,先将气象传真图中固定的底图信息去除,并对其进行二值化。对于气压中心移动方向的提取采用模板匹配方法,主要包括选定模板及其旋转角度,基于相关性的模板匹配,气压中心移动方向的最终提取等。对于气压中心点的提取,考虑到其在气象传真图中的存在形式共有三种不同形态,且自身变形程度以及受到其他信息的干扰不同,因而在对其提取时需要针对每种不同形态的气压中心点采取对应的提取方式。对气象传真图中具有关联性的信息建立关联时,需要分析各种关联信息的特性,并针对不同的特性选用不同的关联方法对其建立关联,本文中的关联方法使用的是两点间的最小欧氏距离法以及射线法。对于设计气象传真图中矢量化信息的存储格式,主要借助于地理信息系统的存储方法并结合气象传真图矢量化信息的特性对其进行存储。实验结果表明采用本文的方法能较好的提取气象传真图中的气压中心移动方向和气压中心点信息,能对气象传真图中具有关联性的信息建立关联,能将气象传真图的矢量化信息和关联信息以文件的形式存储,便于信息的读取和分层显示。
【学位单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P455
【部分图文】：

图２．１亚洲地面分析图??巧．?２．１?Ｔｈｅ?Ａｓｉａｎ?ｇｒｏｕｎｄ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｃｈａｒｔ??－６－??

右、从上至下的顺序逐个像素平移，模板覆盖在原图像所在区域称之为子图??通过相关函数计算子图与模板图的灰度相关值，获取互相关系数的最大值所对应??的子图位置即为目标位置。其模板匹配示意图如图２．３所示，Ｐ为原图像（匹配图??像），ｒ为模板图像，户’ｊ＇为原图像中与模板图像大小相同待匹配图像。／＞的大小??为ＭｘＷ，?ｒ和的大小均为ＷＸＨ。ｉ，ｊ为子图左上角顶点在原图像Ｓ中的行数??和列数。模板图像Ｔ的匹配范围是为：Ｉ如??Ｉ?＂?Ｍ???１???＾——Ｐ?????Ｎ?三?＼ＫｍＨ??ＺＺＵ?Ｊｌ?Ｚ?Ｔ?ＨＩ：????ｎ??图２．３模板匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｅｍｐｌａ化?ｍａ化ｈｉｎｇ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??对于一个模版图像ｒ和原图像ｐ，两者的归一化互相关系数的定义式如下式??２．１?所示Ｐｉ］。??护心｝－巧．（ＴＸｘ’ｙ｝－巧??欠扣）二，口１＇口１?，?Ｉ?２?（２．１）??ｊＥＺ（Ｐ－＂（ｘ，ｙ）－Ｐ）?ＪｌＺ（Ｔ（ｘ，ｙ）－ｒ）??Ｖ?ｘ＝］?ｖ＝ｉ?ｙ?ｘ＝ｉ?ｖ＝ｉ??其中，??支二丄ＥＥ?户．＇（ｘ，ｙ）?（２．２）??ＷＸ／７义＝１片??－ＩＩ－??

提取气象传真图中气压中必移动方向和气压中屯、点信息时，考虑到将底图去??除能够提高检测速度和识别正确率，因而需要将底图去除。通过对４０幅不同的气．??象传真图叠加后取平均值的方式可获取底图，获取的底图如图２．４所示；??－１２－??
【参考文献】

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本文编号：2841830