極光的產(chǎn)生離不開(kāi)三個(gè)元素:大氣,磁場(chǎng)和高能粒子流（太陽(yáng)風(fēng)）。地球磁層和太陽(yáng)風(fēng)引發(fā)高層大氣分子電離^[1],這個(gè)過(guò)程中會(huì)釋放出美麗的極光,極光的產(chǎn)生和變化攜帶著大量地球磁場(chǎng)和地磁活動(dòng)信息。我國(guó)在南北極均設(shè)有站點(diǎn)采集極光數(shù)據(jù),而采集到的數(shù)據(jù)后續(xù)的壓縮傳輸,可視化以及相關(guān)處理檢測(cè)極光的變化是亟待實(shí)現(xiàn)的。本文主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)板塊:（1）極光數(shù)據(jù)的壓縮和傳輸。本文采用CALIC預(yù)測(cè)^[2]和區(qū)間編碼對(duì)極光數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,再基于FTP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。從而實(shí)現(xiàn)將極地采集到的大量極光數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮,并傳輸回國(guó)內(nèi)進(jìn)行處理。這使得待傳送數(shù)據(jù)量大大減少,能夠在科考站網(wǎng)絡(luò)和帶寬條件較差的情況下傳輸數(shù)據(jù)。（2）多站點(diǎn)極光數(shù)據(jù)的可視化。前人只實(shí)現(xiàn)了北極黃河站的可視化,僅適應(yīng)于黃河站,而本文實(shí)現(xiàn)了北極黃河站,南極冰島站極光數(shù)據(jù)的可視化。這部分能夠通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)站點(diǎn),繪制對(duì)應(yīng)站點(diǎn)選中文件的灰度圖像,并同時(shí)顯示其他通道的灰度圖像,即多通道顯示。還可以調(diào)節(jié)時(shí)間間隔播放極光圖像視頻。（3）極光概要圖的繪制。按照一定時(shí)間間隔抽取某個(gè)時(shí)間段內(nèi)每一幀極光圖像磁子午線上的亮度信息,進(jìn)行偽... 

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GAP預(yù)測(cè)模版

第三章 極光數(shù)據(jù)的壓縮和傳輸17圖3.5 北極黃河站傳輸界面如圖 3.5 所示，在連接上服務(wù)器后，我們可以同時(shí)對(duì)黃河站三個(gè)波段同步開(kāi)始傳輸，在傳輸?shù)倪^(guò)程中，下方日志會(huì)同步更新上傳信息，可以通過(guò)進(jìn)度條觀察當(dāng)前上傳進(jìn)度。如此在上傳的同時(shí)我們還可以觀察具體上傳情況，當(dāng)上傳出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，日志也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息提醒。而且點(diǎn)擊 停止傳輸μ按鈕，可以將當(dāng)前線程掛起，停止該目錄下的新文件傳輸，同時(shí)不影響其它波段時(shí)間的上傳線程傳輸數(shù)據(jù)。

的不同依次設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的顯示模塊。這樣我們可以通過(guò)按鈕選擇不同的模塊來(lái)顯示不同模塊的極光圖像。圖4.1 北極黃河站可視化圖像如圖 4.1 所示，通過(guò)選擇不同的站點(diǎn)來(lái)加載不同顯示模塊，來(lái)顯示不同站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的極光圖像。由于黃河站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件格式是 fits 格式，因而還需要對(duì) 32 位深度的圖像數(shù)據(jù)文件進(jìn)一步處理。轉(zhuǎn)換成 8 位灰度圖，再顯示出來(lái)。這里采用直方圖均衡法，將32 位圖像轉(zhuǎn)換為 8 位灰度圖。直方圖均衡化常用于圖像增強(qiáng)中，它可以使直方圖大致均勻分布而且增強(qiáng)各區(qū)域的輪廓。直方圖均衡化的基本思想是對(duì)原始圖像的灰度做某種映射變換，使得變換后圖像灰度概率密度呈均勻分布。這使得圖像動(dòng)態(tài)范圍大大增加，增強(qiáng)了圖像的輪廓。對(duì)于 32 位轉(zhuǎn)換 8 位灰度圖的具體轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：首先計(jì)算 32 位圖像每個(gè)灰度級(jí)對(duì)應(yīng)的概率密度，公式為：( ) /r k k

【參考文獻(xiàn)】：
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