極光是由來自太陽風的高能帶電粒子與地球的大氣層相碰撞而產(chǎn)生,它的形態(tài)受復雜的空間物理環(huán)境影響,對極光形態(tài)的研究有助于我們了解太陽風—磁層耦合。由于不同的極光形態(tài)對應著不同的空間物理過程,因此對極光形態(tài)分類有助于我們了解不同形態(tài)極光的發(fā)生機制。同時,極光在發(fā)生過程中,除了形態(tài)的變化,也會有一些特殊的極光事件發(fā)生,這些特殊事件也會反映出特殊的物理過程�；诖�,本文針對極光的形態(tài)分類以及相關的物理特征展開詳細的分析與研究。針對極光圖像分類及極光形態(tài)與空間環(huán)境存在的關系問題,提出了基于GMM-HMM模型的極光圖像分類方法。首先,提取不同形態(tài)極光圖像的靜態(tài)特征,將提取到的特征輸入到GMM-HMM模型中,實現(xiàn)對極光圖像的分類。接著,將極光圖像的靜態(tài)特征和對應的物理參數(shù)作為極光形態(tài)的表征量,輸入到GMM-HMM模型中,最后根據(jù)分類結果分析不同物理參數(shù)對極光形態(tài)的影響。該方法不僅有效的實現(xiàn)了極光圖像的分類,同時也對不同的空間環(huán)境參數(shù)對極光形態(tài)的影響進行了分析。極光是一個動態(tài)的且連續(xù)發(fā)生的過程,對極光形態(tài)的分類僅僅考慮極光的靜態(tài)特征是不夠的,基于此,本文提出了一種基于粘性流體粒子運動模型的極光視頻序列的... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

北極黃河站極光成像設備

不同形態(tài)的極光圖像

是極隙區(qū)到昏側這個時間段。因此，對冕狀極光的研究有助于極隙區(qū)動力學過程的研究。圖2.2 極光形態(tài)隨時間分布圖2.3行星際磁場對極光形態(tài)的影響太陽風通過與向日面磁層頂?shù)拇胖芈?lián)將太陽風的部分能量直接輸入到了極區(qū)電離層，日側極光的主要能量則來源于向日面磁層頂。有研究表明，日側冕狀極光主要為磁鞘的軟電子準直沉降形成，沉降電子的平均能量小于 400eV[38]，而弧狀極光被認為是電子沉降經(jīng)過加速后形成的，沉降電子的平均能量約為 1keV 甚至更大[39]，因此行星際磁場對極光能量有較大的影響。為了探究行星際磁場對極光形態(tài)的影響，我們對行星際磁場三分量及極光形態(tài)進行了統(tǒng)計研究。根據(jù)挑選出的極光圖像，我們提取了相對應時間段的行星際磁場三分量的數(shù)據(jù)，通過比較行星際磁場三分量方向的改變來探究其對極光形態(tài)的影響。如圖 2.3 所示為行星際磁場三分量與極光形態(tài)的關系圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于全天空圖像的極光活動變化檢測方法研究[J]. 王倩,胡紅橋,胡澤駿,丘琪.  地球物理學報. 2015(09)
[2]結合樣本選擇和AdaBoost的日側冕狀極光檢測算法[J]. 高凌君,高新波,梁繼民.  中國圖象圖形學報. 2010(01)
[3]午后極光強度與太陽風-磁層耦合函數(shù)的相關[J]. 胡紅橋,劉瑞源,楊惠根,N．Sato,M．Kikuchi.  空間科學學報. 2006(04)

博士論文
[1]日側全天空極光圖像分類及動態(tài)過程分析方法研究[D]. 王倩.西安電子科技大學 2011

碩士論文
[1]關于磁尾中性片與極尖區(qū)磁場結構的研究[D]. 肖超.南京信息工程大學 2016
[2]基于動態(tài)紋理模型的極光影像分類算法研究[D]. 宋亞婷.西安電子科技大學 2015
[3]極光靜態(tài)圖像分類的動態(tài)過程分析[D]. 趙曉靜.西安電子科技大學 2014



本文編號：3555163