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最近几年随着气象传真图的广泛应用,给海洋事业的发展提供了新的机遇。然而由于气象传真图的数值化预报产品是通过图形化来表示的,我们在对气象传真图的处理过程中,主要依靠阅读人员的专业知识水平,因此这制约了传真图应用的广度和深度。
本文通过采用图像处理和信息识别算法来研究气象传真图,研究出了适合气象传真图的理论和方法。通过对气象传真图的分析,在一些问题上提出了自己的解决方案,同时对一些算法进行了改进和完善,获得了满意的结果。本文主要完成了下面几个方面的工作:通过对BMP位图的分析,提出了一种气象传真图的降噪方法,然后对传真图进行图像的倾斜校正并对气象传真图的图注进行提取,同时把经纬线分离出来。随后对预处理的图像进行二值化和细化处理,这时我们就可以把等高线和涡度线提取出来。介绍Delaunay三角网的原理和构建方法,通过Delaunay三角网对等值线进行插值,并对插值后的等值线进行光滑处理。对大气边界层模式进行分析,从而找出一种适合海上风研究的大气边界层方法,从而计算出地表层和爱克曼层风速的大小。在对风场的分析的基础上,运用海上风浪的控制方程对风浪生成和成长过程进行模拟,随后分析了定常风浪的平均波高和平均波周期。
我们通过对气象传真图进行图像预处理,然后在总结和分析传真图矢量化的前提下,并分析气象传真图固有特征,得出了本文的气象传真图矢量化的方法。通过对传真图各要素的分析,提出了要素分离的预处理方法,把复杂而且信息较多的气象传真图转化为各要素单一的子图,从而简化传真图的矢量化过程。
随着海上作业和航海对海洋上风浪场预报的要求越来越高,这就需要解决海洋上风浪场的精确计算。本文就对大气边界层内的风场进行了研究,计算出了地表层和爱克曼层对应高度风速的大小。同时对海上风浪场进行了研究,通过风浪控制方程对风浪生成和成长过程进行了模拟,获得了满意的结果。