基于管制需求的對流云識別技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 23:51
對流天氣是夏季常見的天氣,在其發(fā)生和發(fā)展過程中往往伴隨著強(qiáng)烈的氣流、風(fēng)切變、積冰、雷擊閃電、強(qiáng)降水、下?lián)舯┝鞯痊F(xiàn)象,對民用航空活動有重大的影響。對流天氣對民航空中交通管制工作影響很大,其發(fā)生區(qū)域氣流、能見度等條件都會發(fā)生急劇的變化,對正常航空活動造成極大的干擾,管制員需要指揮航空器偏航及繞飛,在一定程度上增加了空中交通管制員的工作難度。因此空管對對流天氣區(qū)的位置、發(fā)展趨勢、預(yù)警時(shí)間等信息都有很高的要求。本文根據(jù)空管的需求,研究利用日本葵花8氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)識別并追蹤對流天氣區(qū)的方法,文章通過閾值法與改進(jìn)衛(wèi)星對流分析和追蹤算法(Satellite Convection Analysis and Tracking,SATCAST)對對流云進(jìn)行識別,并利用改進(jìn)后的面積重疊算法對對流云進(jìn)行跟蹤。本文研究的主要內(nèi)容主要有以下幾部分:1、根據(jù)葵花8數(shù)據(jù)技術(shù)參考文檔編程實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星地理等距網(wǎng)格的繪制,并利用雙邊濾波法對衛(wèi)星圖像進(jìn)行前期濾波處理。2、根據(jù)空管工作內(nèi)容分析管制對對流云識別的需求,并利用多元數(shù)據(jù)對湖南空域?qū)α魈卣鬟M(jìn)行分析。3、結(jié)合對流影響利用閾值法將對流云劃分為I、II、III類警示區(qū),在此基礎(chǔ)上...
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
濾波前后的對流云團(tuán)
中國民用航空飛行學(xué)院碩士學(xué)位論文17圖2.2中央氣象臺華中雷達(dá)拼圖樣例本文采用的雷達(dá)數(shù)據(jù)為中央氣象臺公布的華中雷達(dá)拼圖,時(shí)間分辨率為6min,空間分辨率為1km。在第一章介紹到,許多學(xué)者均以雷達(dá)反射率35dBz作為對流識別的閾值,本文采用35dBz作為閾值對對流進(jìn)行識別,旨在與衛(wèi)星圖像的識別進(jìn)行對比以提高其準(zhǔn)確性。2.3氣象報(bào)文及空管重要天氣檔案介紹目前民航業(yè)務(wù)中使用較多的氣象電報(bào)主要有日常航空天氣報(bào)告電報(bào)、航站天氣預(yù)報(bào)電報(bào)和航路天氣預(yù)報(bào)電報(bào)[46]。本文主要使用日常航空天氣報(bào)告電報(bào)。日常航空天氣報(bào)告分為兩種,例行天氣報(bào)告(METAR報(bào))和特殊天氣報(bào)告(SPECI報(bào)),METAR報(bào)一般按照固定的時(shí)間間隔向各單位發(fā)送氣象情況報(bào)告,SPECI報(bào)則一般只在所在觀測區(qū)域內(nèi)天氣要素達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)時(shí)才發(fā)送。在《民用航空氣象地面觀測規(guī)范》[47]中規(guī)定,例行觀測中整點(diǎn)觀測從50分開始,00分采集數(shù)據(jù),03分前發(fā)出相應(yīng)的報(bào)文,半點(diǎn)觀測從20分開始,30分采集數(shù)據(jù),33分前發(fā)出相應(yīng)的報(bào)文,特殊觀測則在觀測結(jié)束后應(yīng)立即發(fā)出報(bào)文。日常航空天氣報(bào)告一共分為12組[46],第一組為報(bào)告名稱組;第二組為地名代碼組;第三組為觀測時(shí)間組;第四組為自動組;第五組為風(fēng)向風(fēng)速組;第六組為能見度組;第七組為跑道視程組;第八組為好天氣組;第九組為天氣現(xiàn)象組;第十組為云組;第十一組為溫度/露點(diǎn)組;第十二組為修正海平面氣壓組。本文主要使用第二組(地名代碼組),使用本組的作用是獲得發(fā)生天氣的站址信息,方便在大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)中按組別(站址)歸類數(shù)據(jù);第三組(時(shí)間組),從第三組的報(bào)文中可以得到對流起始和終止的時(shí)間,后期結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析對流;第八組(天氣現(xiàn)象組),天氣現(xiàn)象組由限定詞和天氣現(xiàn)象組成,
湖南空域?qū)儆谥袊裼煤娇站种心峡罩薪煌ü芾砭止芾,空域?nèi)航線縱橫交錯(cuò),如圖 3.1 所示,灰色線段代表主要航路,較細(xì)的線段表示普通的航路,灰色多邊形表示各終端區(qū)。圖中可見,湖南空域內(nèi)主要航路有五條,分別為 H10 航路、H24 航路、A461 航路,A581 航路以及 R343 航路,作為連接北、上、廣以及西部地區(qū)的重要航線,各航線流量非常大。除此之外,湖南空域內(nèi)還有眾多普通航路,如 H9 航路、X25 航路、X26 航路等,這些航路連接湖南空域內(nèi)各大小機(jī)場,也非常繁忙。由于地處京廣航線中段,且終端區(qū)之間的間距也較近,距離湖南空域較近的有武漢、南昌等終端區(qū)。一旦出現(xiàn)天氣,其影響可想而知。
本文編號:3412776
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
濾波前后的對流云團(tuán)
中國民用航空飛行學(xué)院碩士學(xué)位論文17圖2.2中央氣象臺華中雷達(dá)拼圖樣例本文采用的雷達(dá)數(shù)據(jù)為中央氣象臺公布的華中雷達(dá)拼圖,時(shí)間分辨率為6min,空間分辨率為1km。在第一章介紹到,許多學(xué)者均以雷達(dá)反射率35dBz作為對流識別的閾值,本文采用35dBz作為閾值對對流進(jìn)行識別,旨在與衛(wèi)星圖像的識別進(jìn)行對比以提高其準(zhǔn)確性。2.3氣象報(bào)文及空管重要天氣檔案介紹目前民航業(yè)務(wù)中使用較多的氣象電報(bào)主要有日常航空天氣報(bào)告電報(bào)、航站天氣預(yù)報(bào)電報(bào)和航路天氣預(yù)報(bào)電報(bào)[46]。本文主要使用日常航空天氣報(bào)告電報(bào)。日常航空天氣報(bào)告分為兩種,例行天氣報(bào)告(METAR報(bào))和特殊天氣報(bào)告(SPECI報(bào)),METAR報(bào)一般按照固定的時(shí)間間隔向各單位發(fā)送氣象情況報(bào)告,SPECI報(bào)則一般只在所在觀測區(qū)域內(nèi)天氣要素達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)時(shí)才發(fā)送。在《民用航空氣象地面觀測規(guī)范》[47]中規(guī)定,例行觀測中整點(diǎn)觀測從50分開始,00分采集數(shù)據(jù),03分前發(fā)出相應(yīng)的報(bào)文,半點(diǎn)觀測從20分開始,30分采集數(shù)據(jù),33分前發(fā)出相應(yīng)的報(bào)文,特殊觀測則在觀測結(jié)束后應(yīng)立即發(fā)出報(bào)文。日常航空天氣報(bào)告一共分為12組[46],第一組為報(bào)告名稱組;第二組為地名代碼組;第三組為觀測時(shí)間組;第四組為自動組;第五組為風(fēng)向風(fēng)速組;第六組為能見度組;第七組為跑道視程組;第八組為好天氣組;第九組為天氣現(xiàn)象組;第十組為云組;第十一組為溫度/露點(diǎn)組;第十二組為修正海平面氣壓組。本文主要使用第二組(地名代碼組),使用本組的作用是獲得發(fā)生天氣的站址信息,方便在大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)中按組別(站址)歸類數(shù)據(jù);第三組(時(shí)間組),從第三組的報(bào)文中可以得到對流起始和終止的時(shí)間,后期結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析對流;第八組(天氣現(xiàn)象組),天氣現(xiàn)象組由限定詞和天氣現(xiàn)象組成,
湖南空域?qū)儆谥袊裼煤娇站种心峡罩薪煌ü芾砭止芾,空域?nèi)航線縱橫交錯(cuò),如圖 3.1 所示,灰色線段代表主要航路,較細(xì)的線段表示普通的航路,灰色多邊形表示各終端區(qū)。圖中可見,湖南空域內(nèi)主要航路有五條,分別為 H10 航路、H24 航路、A461 航路,A581 航路以及 R343 航路,作為連接北、上、廣以及西部地區(qū)的重要航線,各航線流量非常大。除此之外,湖南空域內(nèi)還有眾多普通航路,如 H9 航路、X25 航路、X26 航路等,這些航路連接湖南空域內(nèi)各大小機(jī)場,也非常繁忙。由于地處京廣航線中段,且終端區(qū)之間的間距也較近,距離湖南空域較近的有武漢、南昌等終端區(qū)。一旦出現(xiàn)天氣,其影響可想而知。
本文編號:3412776
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