閃電二維圖像不能反映三維空間中閃電通道的真實分布情況，難以滿足準確分析閃電通道三維發(fā)展特征和閃電先導相互作用的需求。本碩士論文建立了一種利用雙站攝像資料重建閃電三維通道的方法，從兩幅在不同位置拍攝到的閃電二維圖像上分別獲取閃電通道的坐標序列，利用空間立體幾何原理，尋找兩組序列中相互匹配的坐標，再由匹配的坐標序列重建出最終的閃電三維通道。 利用建立的閃電通道三維重建方法，對2012年在廣州觀測到的6次自然閃電連接過程中上行連接先導（Upward Connecting Leader，UCL）和下行先導主分叉（Primary Branch of Downward Leader，PBDL）的通道進行了三維重建，并對比分析了利用單站高速攝像資料和雙站光學觀測三維重建資料得到的首次回擊前連接過程中先導的二維和三維發(fā)展特征。主要結論如下： 1.重建得到的6個UCL通道三維長度的范圍為180-818m，平均值為426m；UCL三維速率的變化范圍為0.8-14.3105m/s,平均值為4.7105m/s。UCL三維速率隨時間呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。 2.對應于UCL三維速率的時間段，PBDL三維速率的變化范...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
目錄
第一章 引言
    1.1 閃電現(xiàn)象
    1.2 連接過程中先導發(fā)展特征
        1.2.1 光學觀測結果
        1.2.2 模式模擬結果
    1.3 三維定位方法
        1.3.1 電磁場和聲學三維定位方法
        1.3.2 光學三維定位方法
    1.4 研究目的和意義
    1.5 研究內容
第二章 廣州高建筑物雷電觀測試驗
    2.1 觀測場地
    2.2 觀測系統(tǒng)
        2.2.1 主觀測站觀測設備
        2.2.2 副觀測站觀測設備
第三章 雙站攝像資料重建閃電三維通道的方法
    3.1 空間坐標系的建立
    3.2 重建方法
        3.2.1 初始化角度
        3.2.2 匹配角度
        3.2.3 利用匹配的角度重建閃電通道
    3.3 最短公垂線法
    3.4 方法檢驗
        3.4.1 重建標準點的坐標
        3.4.2 個例分析
            3.4.2.1 校準角度和初始化閃電通道
            3.4.2.2 重建三維閃電通道
            3.4.2.3 重建誤差
        3.4.3 算法分析
    3.5 結論
第四章 一次自然閃電連接過程中不同先導發(fā)展特征對比
    4.1 分析
        4.1.1 下行先導主分叉（PBDL）發(fā)展特征
        4.1.2 上行連接先導（UCL）發(fā)展特征
        4.1.3 上行未連接先導（UUL）發(fā)展特征
        4.1.4 PBDL 和 UCL 的最終連接
        4.1.5 先導發(fā)展速率的比值
        4.1.6 先導頭部亮度
    4.2 結論和討論
第五章 連接過程中先導的發(fā)展特征
    5.1 觀測資料
    5.2 UCL 發(fā)展特征分析
        5.2.1 UCL 長度
        5.2.2 UCL 速率
            5.2.2.1 UCL 速率和時間的關系
            5.2.2.2 UCL 速率和長度的關系
            5.2.2.3 UCL 速率和高度的關系
            5.2.2.4 UCL 速率和先導頭部三維間距的關系
    5.3 PBDL 發(fā)展特征分析
        5.3.1 PBDL 速率和時間的關系
        5.3.2 PBDL 速率和先導頭部三維間距的關系
    5.4 下行先導主分叉和上行連接先導之間速率的比值
    5.5 先導頭部亮度和時間的關系
    5.6 先導連接方式
第六章 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷



本文編號：3814790