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基于數學形態學的陣風鋒識別算法
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公益性行業(氣象)科研專項(GYHY201306008,GYHY201306078)、湖北省氣象局科技發展基金項目(2013Q03)資助


Automatic Recognition of Gust Fronts Based on Mathematical Morphology
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    摘要:

    提出基于數字圖像處理技術中的數學形態學的陣風鋒自動識別算法。該算法首先基于陣風鋒的反射率因子窄帶形態、速度輻合和快速移動特征,計算相鄰時次體掃反射率因子差、速度切變和速度梯度這3個參量場,綜合這3個參量場,得到一個二維特征量;然后采用數學形態學算法對這個二維特征量進行二值化、膨脹、腐蝕、細化、剪枝及線段聯通等處理,得到一條反映陣風鋒骨架特征的曲線。利用武漢雷達觀測的2個陣風鋒過程的共53個體掃數據進行陣風鋒識別算法檢驗,結果表明:該算法正確識別陣風鋒39個,錯誤識別3個,漏識別11個;識別曲線與陣風鋒位置和走向較為一致。

    Abstract:

    Based on mathematical morphology of digital image processing technology, an automatic recognition algorithm of gust fronts is devised. Based on the narrowband shape, velocity convergence, and moving rapidly of gust front, three parameters (difference between reflectivity factors of two adjacent times, velocity shear, and velocity gradient) can be gained. Taking into account of the three parameters, a 2D characteristic quantity field can be obtained. Applying binaryzation, dilation, corrosion, thinning, cutting, and conjunction, a curve corresponds to the skeleton of a gust front is shown as results. To evaluate the algorithm, the dataset of gust fronts (53 volumes) are applied. The results show that the algorithm recognized 39 cases correctly, and meanwhile, 3 cases are recognized falsely, and 11 are missing recognition.

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引用本文

冷亮,肖艷姣,吳濤.基于數學形態學的陣風鋒識別算法[J].氣象科技,2016,44(1):1~6

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歷史
  • 收稿日期:2015-02-02
  • 定稿日期:2015-07-02
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  • 在線發布日期: 2016-02-29
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