發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 05:54

　　強(qiáng)對(duì)流天氣（冰雹,短時(shí)強(qiáng)降水等）生命史短、局地性強(qiáng)、破壞力大,是氣象防災(zāi)減災(zāi)關(guān)注的主要問(wèn)題之一。盡管對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的研究已經(jīng)取得了不少成果,但是由于我國(guó)地形環(huán)境復(fù)雜,各地強(qiáng)對(duì)流存在明顯差異,已有算法對(duì)地域的適用性較差。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上提出了適于地域特點(diǎn)的強(qiáng)對(duì)流天氣分類識(shí)別方法,分別從傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法和深度學(xué)習(xí)方法構(gòu)建了強(qiáng)對(duì)流天氣分類識(shí)別模型。本文的主要工作如下:（1）多普勒天氣雷達(dá)是監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣的主要工具之一,從雷達(dá)數(shù)據(jù)提取大規(guī)模、高質(zhì)量冰雹和短時(shí)強(qiáng)降水樣本是本文工作的基礎(chǔ)。改進(jìn)樣本提取方式,實(shí)現(xiàn)樣本半自動(dòng)提取可以將工作效率提高近10倍。首先基于語(yǔ)義分析對(duì)實(shí)況進(jìn)行分析,從中提取出時(shí)間、地點(diǎn)、冰雹尺寸等關(guān)鍵信息,利用本文中設(shè)計(jì)的“人機(jī)交互式對(duì)流單體序列標(biāo)記子系統(tǒng)”進(jìn)行樣本半自動(dòng)化標(biāo)記,最后形成建模數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）對(duì)C波段雷達(dá)強(qiáng)對(duì)流天氣分類識(shí)別的建模方法進(jìn)行研究�？紤]地形環(huán)境的影響,提取融化距離和地形坡度作為高程特征。對(duì)C波段雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征可行性分析,發(fā)現(xiàn)高回波比,懸垂度等特征具備良好的可分性。建立了基于樣本權(quán)重的支持向量機(jī)模型（W-SVM）對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行分類識(shí)別... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維單體結(jié)構(gòu)

第4章基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)對(duì)流天氣分類識(shí)別建模方法研究414.2.3圖像尺寸處理一般來(lái)說(shuō)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要輸入固定尺寸的圖像，原始輸入圖像尺寸相異時(shí)，通常需要比例縮放處理。考慮到對(duì)流單體的尺寸本身就具有意義，不宜采取各向異性的縮放，本文改用填充或裁剪處理。由統(tǒng)計(jì)圖4-8可知，超過(guò)90%的冰雹單體和超過(guò)85%的強(qiáng)降水單體的尺寸小于70km。因此，將單體圖像尺寸統(tǒng)一到7070大校圖4-8冰雹和短時(shí)強(qiáng)降水尺寸統(tǒng)計(jì)圖首先，需要確定用于填充或裁剪處理的基準(zhǔn)點(diǎn)。從內(nèi)到外反射率強(qiáng)度逐層降低的分布特點(diǎn)是對(duì)流單體的共性，但是，位于冰雹單體核心的最強(qiáng)反射率區(qū)域中心往往嚴(yán)重偏離單體的幾何中心，這個(gè)強(qiáng)度中心對(duì)災(zāi)害發(fā)生地具有指示意義。因此，放棄以幾何中心做基準(zhǔn)進(jìn)行裁剪或填充變換，而是首先定義單體核區(qū)，以變換前后不改變單體核區(qū)位置為原則確定基準(zhǔn)點(diǎn)。具體算法如下：（1）如圖4-9所示是MN大小的單體原始圖像的示意圖，圈定反射率強(qiáng)度大于40dBZ的區(qū)域?yàn)閱误w核區(qū)。（2）用單體核區(qū)內(nèi)位于點(diǎn),1,,,1,,ijPi…Mj…N的數(shù)據(jù)ijR計(jì)算核區(qū)重心，定義該重心為基準(zhǔn)點(diǎn)00P(x,y)，計(jì)算方法如式4-8所示：ijij00ij(,)=PRPxyR（4-8）找到圖像變換的基準(zhǔn)點(diǎn)后，將原圖的重心00P(x,y)變換到7070圖像的點(diǎn)11Q(x,y)位置，其中：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2911977