[发明专利]一种基于多普勒雷达反射率图像的风暴云团的外推方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒雷达反射率图像的风暴云团的外推方法，对当前时刻和前一时刻风暴的多普勒雷达反射率图像分别按照不同的反射率阈值分成7个图层，形成7张单色图像，对每张单色图进行分块处理，将复杂云团分解为小块和大块区域；分别获取各个区域在未来时刻外推结果；按层对各个区域外推结果进行合并，获取基于层的完整外推图像；以阈值为25dBz形成的图层的外推结果为基底，依次用高阈值图层的外推图像覆盖低阈值图层的外推图像，最后面积小于50个单位的极高反射率区域进行最终覆盖，获取风暴云团的外推图像。经过实验验证本方法外推的风暴云团能够体现重要的结构和形态信息，使典型风暴云团的外推符合率明显高于现行其他方法。

主权项

一种基于多普勒雷达反射率图像的风暴云团的外推方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对风暴云团多普勒雷达反射率图像进行分层分解，获取风暴云团的7张基于不同反射率阈值的单色子图像；(2)对风暴云团的每一张单色子图像进行分块处理分解为小块区域和大块区域；其中，将风暴云团中面积小于104的局部区域定义为所述小块区域；将面积大于等于104的局部区域定义为所述大块区域；(3)采用线性外推修正法得到所述小块区域和所述大块区域质心的外推结果；(4)根据所述小块区域质心的外推结果，对每个所述小块区域采用基于散射模型的形态外推法，得到所述小块区域局部轮廓的外推结果；(5)根据所述大块区域质心的外推结果，对每个所述大块区域的局部扇形边缘，采用基于数学形态学的形态外推法，得到所述大块区域局部轮廓的外推结果；(6)对每层的所述小块区域局部轮廓的外推结果和所述大块区域局部轮廓的外推结果进行合并，得到各单色子图像的整体外推图像；(7)以反射率阈值为25dBz单色子图像的整体外推结果为基底，依次用高反射率阈值单色子图像的整体外推结果对低反射率阈值单色子图像的整体外推结果进行覆盖，再将极高反射率区域进行最终覆盖，获取多普勒雷达反射率图像中风暴云团的外推图像；其中，将面积小于等于50个单位的，反射率阈值大于55dBz的反射率区域定义为极高反射率区域；(8)将下一个时刻视为当前时刻，重复(1)到(7)的步骤，实现对风暴云团的持续外推，获取风暴云团在更远时刻的外推图像。