發(fā)布時間：2017-07-08 20:18

  本文關(guān)鍵詞：電網(wǎng)微氣象衛(wèi)星遙感災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 微氣象 霧霾 MODIS 遙感影像 災(zāi)害監(jiān)測

【摘要】：隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,覆蓋范圍的不斷延伸,大量電網(wǎng)線路和資源穿越復(fù)雜的微氣象環(huán)境區(qū)域,局部微地形環(huán)境所產(chǎn)生的極端微氣象災(zāi)害對電網(wǎng)的影響和破壞日益明顯。我國20世紀(jì)中葉至21世紀(jì)均不同程度地發(fā)生過比較嚴(yán)重的微氣象災(zāi)害,微氣象災(zāi)害對電網(wǎng)造成的影響也相當(dāng)嚴(yán)重,因此建立完整的電網(wǎng)微氣象災(zāi)害應(yīng)對管理系統(tǒng)已迫在眉睫。本文在此基礎(chǔ)上,針對電網(wǎng)可靠性和災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的要求,基于遙感影像的各種氣象災(zāi)害反演方法設(shè)計(jì)了一套電力微氣象災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng),可用于霧霾、洪澇、滑坡和冰雪等微氣象災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警,重點(diǎn)介紹了霧霾反演的實(shí)現(xiàn)和災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺的搭建,從災(zāi)害反演、建設(shè)思路、軟件架構(gòu)、軟件功能等方面進(jìn)行了闡述,同時改進(jìn)了霧霾模塊中的AOT反演方法,使程序能更快的獲取反演結(jié)果。具體研究工作如下:(1)對電網(wǎng)微氣象災(zāi)害的影響進(jìn)行分析,學(xué)習(xí)遙感影像預(yù)處理的方法,使用光學(xué)或微波影像進(jìn)行反演和監(jiān)測,編寫程序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)算法對光學(xué)遙感影像進(jìn)行預(yù)處理,如輻射定標(biāo)、幾何校正、影像裁剪、波段運(yùn)算與合成等,最終構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)處理程序模塊。(2)根據(jù)暗像元法實(shí)現(xiàn)了基于MODIS影像的霧霾監(jiān)測模塊,改進(jìn)了反演流程中的AOT查找表算法,提高霧霾模塊的反演速度,在霧霾模塊的AOT反演過程中,使用查找表計(jì)算像元的大氣表觀反射率時,在查找表中匹配每個像元的太陽天頂角、衛(wèi)星天頂角和相對方位角,計(jì)算像元與這三個參數(shù)的擬合度,同時完成所有像元的角度信息匹配后在查找表中一次循環(huán)計(jì)算帶入多個像元的參數(shù),減少文件讀寫和參數(shù)運(yùn)算,提高程序反演的效率。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)微氣象衛(wèi)星遙感災(zāi)害監(jiān)測平臺,通過編寫插件管理程序添加各個災(zāi)害反演模塊,同時實(shí)現(xiàn)對外部可執(zhí)行程序的調(diào)用與擴(kuò)展,對常見遙感影像的信息進(jìn)行讀取和顯示,提高平臺各項(xiàng)功能。使用SIM900A硬件模塊,通過上位機(jī)編程實(shí)現(xiàn)微氣象災(zāi)害的自動預(yù)警,對反演中監(jiān)測到相應(yīng)的災(zāi)害信息,以短信的形式自動通知相關(guān)人員,確保災(zāi)害消息的準(zhǔn)確性和及時性。
【關(guān)鍵詞】：微氣象 霧霾 MODIS 遙感影像 災(zāi)害監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73;TP277;TP79
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 遙感影像在微氣象災(zāi)害反演中的應(yīng)用12-13
• 1.2.2 微氣象災(zāi)害反演的國內(nèi)外研究進(jìn)展13-14
• 1.3 研究內(nèi)容及目的14-17
• 1.3.1 插件技術(shù)的特點(diǎn)14-15
• 1.3.2 平臺總體設(shè)計(jì)15-16
• 1.3.3 研究目的16-17
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 遙感影像預(yù)處理的模塊設(shè)計(jì)19-35
• 2.1 遙感影像的讀取19-22
• 2.1.1 遙感影像基本信息的獲取19-20
• 2.1.2 GDAL對遙感影像的讀寫20-22
• 2.2 遙感影像預(yù)處理的流程22-27
• 2.2.1 預(yù)處理的原理與步驟22-25
• 2.2.2 遙感影像預(yù)處理流程25-27
• 2.3 光學(xué)遙感影像預(yù)處理的程序?qū)崿F(xiàn)27-34
• 2.3.1 輻射定標(biāo)與亮溫計(jì)算27-29
• 2.3.2 幾何校正的程序?qū)崿F(xiàn)及效果29-31
• 2.3.3 基于矢量圖形和行列號的區(qū)域裁剪功能31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 基于微波遙感影像的微氣象災(zāi)害評估模塊集成35-46
• 3.1 插件模塊調(diào)用的邏輯模型35-36
• 3.2 模塊接口設(shè)計(jì)36-40
• 3.2.1 災(zāi)害評估模塊讀寫影像文件36-37
• 3.2.2 接口設(shè)計(jì)與耦合37-40
• 3.3 主程序與災(zāi)害評估模塊的交互40-45
• 3.3.1 多線程的同步與通信40-42
• 3.3.2 模塊集成的實(shí)現(xiàn)42-43
• 3.3.3 接口測試43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于光學(xué)遙感影像的霧霾災(zāi)害監(jiān)測模塊構(gòu)建46-63
• 4.1 MODIS數(shù)據(jù)與軟件模塊設(shè)計(jì)46-50
• 4.2 云檢測算法及程序50-53
• 4.2.1 MODIS數(shù)據(jù)中云的識別50-51
• 4.2.2 多光譜綜合云檢測程序的實(shí)現(xiàn)51-53
• 4.3 AOT反演的程序?qū)崿F(xiàn)及優(yōu)化53-59
• 4.3.1 反演方法和原理53-55
• 4.3.2 查找表的快速匹配方法55-57
• 4.3.3 AOT反演的存儲設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化57-59
• 4.4 檢測指標(biāo)及反演結(jié)果分析59-62
• 4.4.1 檢測指標(biāo)59-61
• 4.4.2 反演結(jié)果分析61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 微氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)63-76
• 5.1 需求分析63-64
• 5.2 微氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺的設(shè)計(jì)和架構(gòu)64-66
• 5.2.1 系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)64-65
• 5.2.2 插件模塊邏輯設(shè)計(jì)65-66
• 5.3 平臺的插件管理與模塊集成66-70
• 5.3.1 模塊管理66-68
• 5.3.2 反射機(jī)制與委托68-69
• 5.3.3 添加功能模塊的方式69-70
• 5.4 遙感信息顯示及短信預(yù)警模塊70-75
• 5.4.1 影像拖拽與縮放70-71
• 5.4.2 波段選擇與合成71-73
• 5.4.3 短信預(yù)警模塊73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第六章 全文總結(jié)與展望76-78
• 6.1 全文總結(jié)76-77
• 6.2 后續(xù)工作展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82

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本文編號：536138