【摘 要】
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风场资料对天气预报、自然灾害预警有举足轻重的作用,但是对于海洋、沙漠等测站稀少的地区,云导风是唯一风场资料。目前云导风己经成为一种重要的卫星产品,但是对它的计算方
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风场资料对天气预报、自然灾害预警有举足轻重的作用,但是对于海洋、沙漠等测站稀少的地区,云导风是唯一风场资料。目前云导风己经成为一种重要的卫星产品,但是对它的计算方法仍以最大相关系数法为主。近年来卫星技术不断提升,拍摄的云图质量增高,时间间隔变短,增加了最大相关系数法的时间复杂度,降低了算法效率。本文详细介绍了日本向日葵8号(Himawari-8)卫星以及拍摄的卫星云图的特点。针对此卫星云图特点运用TV-L1光流模型进行云导风,首先根据不同的太阳天顶角和云压高度采用不同通道的连续三幅云图数据计算云导风,通过ROF模型提取云图细节部分,对其引入TV-L1光流模型,并采用金字塔算法进行求解;其次云导风高度指定是根据标准大气温度垂直廓线通过线性插值法所得;然后为了提高云导风的计算精度、删除不合理的风矢,设置了 13个质量标识码(QI)对云导风场进行质量监控,并输出包括经纬度、风速大小、方向、云高和质量标识码在内的云导风场;最后用Himawari-8卫星拍摄的全盘云图数据进行试验,并通过探空数据对结果进行验证,通过结果表明TV-L1光流法适用于云导风的计算,尤其适用于云压高于400hpa低云区的云导风计算。TV-L1光流模型不仅是一种云导风计算的方法,由于其计算结果是以单个像素为单位,所以它对卫星云图预测提供了新思路。
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