強對流云體三維結(jié)構(gòu)的可視化方法及其構(gòu)成特征的提取.pdf

1、天氣雷達是探測降水系統(tǒng)的主要手段，是對強對流天氣(冰雹、大風(fēng)、龍卷和暴洪)進行監(jiān)測和預(yù)警的主要工具。 為了以圖像的形式從各個視角直觀展現(xiàn)雷達基數(shù)據(jù)文件所蘊含的信息，以輔助氣象預(yù)報和研究工作，本文主要做了以下幾方面的研究和探索。 1.構(gòu)建并顯示雷達反射率圖像和徑向速度圖像 我國新一代天氣雷達的優(yōu)點之一是基數(shù)據(jù)為數(shù)字化的，經(jīng)過算法的處理可以形成一系列的產(chǎn)品。本文依據(jù)雷達基數(shù)據(jù)產(chǎn)品文件結(jié)構(gòu)，從中讀取數(shù)據(jù)信息并生成反射率

2、圖像和徑向速度圖像。經(jīng)測試，一組18張圖像的總體生成時間小于3秒，圖像質(zhì)量及真實率達到已有產(chǎn)品的水平。 2.實現(xiàn)基于多錐面數(shù)據(jù)的任意三維剖面 為了使云體的立體結(jié)構(gòu)和回波強度分布可視化，本文匯集各仰角即多錐面的數(shù)據(jù)信息研究云體的三維剖面圖像的生成方法。與已有的剖面圖不同的是，本文將剖面置于三維坐標系中，使其攜帶有豐富的空間位置信息：同時因剖面截線的長度和方位不受任何限制，又使其具有了很強的靈活性。 3.基于三維剖面

3、的云體結(jié)構(gòu)可視化方法 在實現(xiàn)了一個位置上的靜止剖面圖之后，令剖面的截線沿徑向平行移動，隨之形成一個剖面系列組，再根據(jù)氣象工作者的專業(yè)知識和經(jīng)驗，確定最佳的截線角度；根據(jù)視覺特點，確定最佳的觀測角度，從而實現(xiàn)了對所剖云體在最佳剖面角度和最佳觀測視角下的云體構(gòu)成的展現(xiàn)。 4.分析并提取云體三維構(gòu)成特征 云體在三維構(gòu)成上有很多特征有待研究、歸納和自動提取，及時恰當?shù)貙⑺鼈兲崛〕鰜?，將有助于定量地描述云體的三維結(jié)構(gòu)，有助