基于隨機觀測法的氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制關鍵技術研究
發(fā)布時間:2022-02-14 15:18
精準的氣象數(shù)據(jù)對國家的生態(tài)、軍事安全具有重要的意義,因此對氣象數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制是氣象觀測中重要的環(huán)節(jié)。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中有兩個關鍵的技術問題,一個是數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量,比如:衛(wèi)星圖像在含有噪聲信道中的傳輸,另一個則是數(shù)據(jù)的觀測質(zhì)量,比如:地面觀測站失效傳感器產(chǎn)生相互沖的突觀測數(shù)據(jù)。但是,考慮到氣象數(shù)據(jù)中蘊含的信息具有強烈的時效性,氣象數(shù)據(jù)的大規(guī)模特性給上述問題帶來了嚴峻的技術挑戰(zhàn)。采用隨機觀測法,結合對觀測量的一些先驗知識,可以有效降低待處理的數(shù)據(jù)量,這一思想已經(jīng)在壓縮感知領域得到使用和驗證。鑒于此,本文嘗試將隨機觀測法這一思想運用于氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的關鍵技術問題研究中。本文的主要工作如下。首先,針對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量問題。本文提出了一種面向壓縮感知的分塊(BCS)方法推斷圖像分塊數(shù)量對圖像重構的影響。該方法的核心思想在于利用隨機觀測矩陣的特性尋找最優(yōu)的圖像矩陣分塊數(shù)量。在前人理論基礎上,假設原始圖像服從高斯分布,通過方法分析了壓縮視角下噪聲的影響,推導了誤差概率的范圍,并提出了 BCS算法。實驗結果表明圖像的分塊數(shù)量與圖像恢復過程有很強的相關性。其次,針對數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量問題。本文提出了 Rand...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1真值發(fā)現(xiàn)的體系結構??然而,真值發(fā)現(xiàn)也有存在不足的地方
2.2.3基于概率圖形方法的模型介紹??一些真值發(fā)現(xiàn)方法[36,43,44]基于概率圖形模型(PGM)。圖2.1顯示了一般的??PGM,并通過以下的概率模型來獲取真值:??Y\?[ ̄[?f?P(v〇?|?)?p(v〇,v〇,?ws)?J?(2.6)??ses?060?V?S#??'??在該模型中,觀測值基于相應的真值和數(shù)據(jù)源權重MZS生成,并且函數(shù)??pOJ,%,呎)將它們連接在一起。以高斯分布為例,在這種情況下,真值<可以設??為分布平均值,而數(shù)據(jù)源權重呎為精度(方差的倒數(shù))。然后,通過參數(shù)從??該特定分布中對觀測值4進行采樣。如果數(shù)據(jù)源權重呎高,則方差相對較小,因??此“生成”的觀測值時將接近真值換句話說,真值%接近權重高的數(shù)據(jù)源提??供的觀測值。同時
一般情況下,y的維數(shù)遠遠小于x的維數(shù),也就是M《7V。??在BCS方法中,2D圖像x首先被分割成Z個子塊,&ei?N,Z?=?l,2,…,Z,??Z?<iV,如圖3.1所示。本章假設圖像x服從一個均值a為和方差為的高斯分布。??另外,假設噪聲VV服從—均值為0和方差為d的高斯分布。測量矩陣中在發(fā)送??端和接收端是己知的。??'遭愈?mm?'??屬一靈.■肩一\"_??圖3.1圖像分塊??圖3.2矩形方框顯示了圖像分塊傳輸系統(tǒng)。假設二維圖像被分割成Z個圖像??子塊,圖像子塊有一個傳輸信道,每一個接收端經(jīng)由接收信道接收圖像子塊。一??般情況下,圖像塊大小相等的,如圖3.2所示。??廣’------)??,Y,?一??1?w?;??Transmit?、—一?J??ii?:?4?(,Wn?"L’[?r?.、??.v:??_、?y?v:=^tv.4-w?;—-■???...j??Xi???B?Receive??M?,?Chunnel??)z??■???圖3.2圖像分塊傳輸系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓縮感知綜述[J]. 尹宏鵬,劉兆棟,柴毅,焦緒國. 控制與決策. 2013(10)
[2]壓縮感知理論綜述[J]. 盧雁,吳盛教,趙文強. 計算機與數(shù)字工程. 2012(08)
[3]壓縮感知研究[J]. 戴瓊海,付長軍,季向陽. 計算機學報. 2011(03)
[4]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
[5]GMS氣象衛(wèi)星云圖實時數(shù)據(jù)錄取和圖像處理[J]. 許志宏. 電子技術應用. 2002(10)
博士論文
[1]基于凸優(yōu)化的參數(shù)化稀疏估計理論及其應用[D]. 劉翼鵬.電子科技大學 2011
碩士論文
[1]基于壓縮感知的圖像融合研究[D]. 趙康.武漢科技大學 2014
[2]基于壓縮感知理論的衛(wèi)星遙感圖像融合算法研究[D]. 郭晶.北京交通大學 2013
本文編號:3624797
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1真值發(fā)現(xiàn)的體系結構??然而,真值發(fā)現(xiàn)也有存在不足的地方
2.2.3基于概率圖形方法的模型介紹??一些真值發(fā)現(xiàn)方法[36,43,44]基于概率圖形模型(PGM)。圖2.1顯示了一般的??PGM,并通過以下的概率模型來獲取真值:??Y\?[ ̄[?f?P(v〇?|?)?p(v〇,v〇,?ws)?J?(2.6)??ses?060?V?S#??'??在該模型中,觀測值基于相應的真值和數(shù)據(jù)源權重MZS生成,并且函數(shù)??pOJ,%,呎)將它們連接在一起。以高斯分布為例,在這種情況下,真值<可以設??為分布平均值,而數(shù)據(jù)源權重呎為精度(方差的倒數(shù))。然后,通過參數(shù)從??該特定分布中對觀測值4進行采樣。如果數(shù)據(jù)源權重呎高,則方差相對較小,因??此“生成”的觀測值時將接近真值換句話說,真值%接近權重高的數(shù)據(jù)源提??供的觀測值。同時
一般情況下,y的維數(shù)遠遠小于x的維數(shù),也就是M《7V。??在BCS方法中,2D圖像x首先被分割成Z個子塊,&ei?N,Z?=?l,2,…,Z,??Z?<iV,如圖3.1所示。本章假設圖像x服從一個均值a為和方差為的高斯分布。??另外,假設噪聲VV服從—均值為0和方差為d的高斯分布。測量矩陣中在發(fā)送??端和接收端是己知的。??'遭愈?mm?'??屬一靈.■肩一\"_??圖3.1圖像分塊??圖3.2矩形方框顯示了圖像分塊傳輸系統(tǒng)。假設二維圖像被分割成Z個圖像??子塊,圖像子塊有一個傳輸信道,每一個接收端經(jīng)由接收信道接收圖像子塊。一??般情況下,圖像塊大小相等的,如圖3.2所示。??廣’------)??,Y,?一??1?w?;??Transmit?、—一?J??ii?:?4?(,Wn?"L’[?r?.、??.v:??_、?y?v:=^tv.4-w?;—-■???...j??Xi???B?Receive??M?,?Chunnel??)z??■???圖3.2圖像分塊傳輸系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓縮感知綜述[J]. 尹宏鵬,劉兆棟,柴毅,焦緒國. 控制與決策. 2013(10)
[2]壓縮感知理論綜述[J]. 盧雁,吳盛教,趙文強. 計算機與數(shù)字工程. 2012(08)
[3]壓縮感知研究[J]. 戴瓊海,付長軍,季向陽. 計算機學報. 2011(03)
[4]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
[5]GMS氣象衛(wèi)星云圖實時數(shù)據(jù)錄取和圖像處理[J]. 許志宏. 電子技術應用. 2002(10)
博士論文
[1]基于凸優(yōu)化的參數(shù)化稀疏估計理論及其應用[D]. 劉翼鵬.電子科技大學 2011
碩士論文
[1]基于壓縮感知的圖像融合研究[D]. 趙康.武漢科技大學 2014
[2]基于壓縮感知理論的衛(wèi)星遙感圖像融合算法研究[D]. 郭晶.北京交通大學 2013
本文編號:3624797
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