流形群运动目标自动识别与跟踪技术研究——以MCS自动追踪方法为例

从流形群运运目标的形状特征及其本质属性出发，提出了多种适合计算机自动识别与跟踪流形群运运目标的匹配模板的构建技术。充分顾及流形群运动目标的区域整体描述、几何形状特征、不变矩特性，以及流形群目标的本质属性(纹理特征)，通过最大欧几里得贴近度的择近原则，实现模板匹配，完成目标识别；通过交替更新匹配模板元素参量及交叉匹配算法，实现目标跟踪。应用这种算法，对1998年6月至8月的青藏高原上空中尺度对流系统(MCS)进行了识别与跟踪实验。实验结果表明，这种技术较适合计算机自动识别和跟踪类似MCS的流形群运动目标，与专家目测屏幕扫描跟踪法相比，准确率达90％。同Amaud等人提出的面积重叠跟踪法相比，其准确率提高了一个多数量级。     

利用航空遥感图像进行河道自动提取的方法研究

从航空遥感图像中综合利用河道的光谱特性和形态特性提取河道的方法。可以通过其光谱特性来大致确定河道,再依据河道的形态特性(长和宽),分为X和Y两个方向分别判断其形态,得到河道的信息。通过对上海市七宝地区航空遥感图像中河道的提取的实例,表明这是一种完全可行的河道提取方法。     

空间数据挖掘系统及其应用

近年来，空间数据挖掘系统的开发及应用已取得了极大的进展。文章在介绍已有空间数据挖掘系统的基础上，简述了空间数据挖掘与空间数据仓库、空间数据挖掘与地理信息系统的关系，阐述了空间数据挖掘的智能分析及其应用，探讨了目前空间数据挖掘系统开发及应用中存在的主要问题及未来的主要研究方向。     

贝叶斯分类法在MCS移动路径预测中的应用

长江流域上出现的致洪大暴雨与青藏高原上中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,简称MCS)的东移密切相关。为了揭示高原上MCS的移动与其周围环境物理量场之间的关系,本文利用1998年6～8月的日本地球静止气象卫星(GMS)探测的逐时红外辐射亮温资料(Tbb),并结合国家气象中心高分辨率有限区域分析预报系统(HLAFS)产品中的数值格点预报值,构建了MCS环境场特征值数据库。据在400hPa和500hPa两个层面上,分别运用朴素贝叶斯分类法对MCS周边环境物理量特征数据集进行训练并预测,结果表明,贝叶斯分类法能有效地运用于预测MCS的移动路径。     

孢粉-气候对应分析重建上海西部地区8.5 ka B.P.以来的气候

利用现代和化石孢粉资料,借助于对应分析方法,进行了古气候定量重建尝试,取自中国东部区域的表土层孢粉数据被用来建立孢粉－气候转换函数,对取自上清青浦县赵巷有^14C测年的钻孔孢粉数据进行转换,重建了上海地区8．5kaB.P.以来年年温度和降雨量系列,结果表明：约8．5kaB.P.以来,本区温度和降雨量持续升高,约8．2－6．0kaB.P.期间为全新世气候适宜期,年均温和降水量值平均高于现今值0．9℃和160mm,约8．0kaB.P.达到最高值（湿度和降雨量为18．5℃和1575mm);但气候波动剧烈;约6．0－4．0kaB.P.期间为温凉干燥期,气候波动平缓,年均温度和降雨量平衡低于现今值,最低值为13．5℃和827mm(4.1kaB.P.);约4．0－2．0kaB.P.,期间温度和降水回升,但暖湿程度远不及全新世大暖期。2．0kaB.P.以来温度和降雨又呈下降趋势。8．0kaB.P.、7．6kaB.P.和27kaB.P.前后的出现高温高湿峰值,7．5kaB.P.、7．3kaB.P.和4．0kaB.P.前后出现低温低湿谷值。气候变化对本区古文化的发展可能有重要影响。     

高分辨率遥感图像几何校正在ERDAS IMAGE中的实现

随着高分辨率遥感影像的普遍应用，对其研究越来越引起重视。而用户得到的资料仅经过卫星地面站的初步几何校正，仍存在不少非系统误差，对于应用者来说，还需做几何精校正处理。ERDAS IMAGING软件进行几何精校正具有操作简便、实用性强、速度快等特点。只有通过精确几何校正，高分辨率影像才能在遥感应用的各方面发挥更大的作用。     

卫星遥感揭示的青藏高原上MCS活动特征及东移传播

利用1998年6—8月日本GMS红外辐射亮温(Tbb)资料，对高原上中尺度对流系统(MCS)的活动进行了自动追踪，得到了高原上夏季MCS的大小、强度、活动区域及生命史、形状特征。在此基础上，利用国家气象中心高分辨率有限区域分析预报系统(HLAFS)的数值分析格点值，研究了MCS的东移传播与其周围环境场物理量之间的关系，建立了400hPa和500hPa两个层次上有利于MCS移出高原的物理量场概略模型图。     

高分辨率遥感图像几何校正在ERDAS IMAGE中的实现

随着高分辨率遥感影像的普遍应用,对其研究越来越引起重视。而用户得到的资料仅经过卫星地面站的初步几何校正,仍存在不少非系统误差,对于应用者来说,还需做几何精校正处理。ERDAS IMAGING软件进行几何精校正具有操作简便、实用性强、速度快等特点。只有通过精确几何校正,高分辨率影像才能在遥感应用的各方面发挥更大的作用。     

Predict typhoon-induced storm surge deviation in a principal component back-propagation neural network model

To reduce typhoon-caused damages, numerical and empirical methods are often used to forecast typhoon storm surge. However, typhoon surge is a complex nonlinear process that is difficult to forecast accurately. We applied a principal component back-propagation neural network (PCBPNN) to predict the deviation in typhoon storm surge, in which data of the typhoon, upstream flood, and historical case studies were involved. With principal component analysis, 15 input factors were reduced to five principal components, and the application of the model was improved. Observation data from Huangpu Park in Shanghai, China were used to test the feasibility of the model. The results indicate that the model is capable of predicting a 12-hour warning before a typhoon surge.     

空间聚类在MCS动力场特征分析中的应用

空间聚类作为数据挖掘的关键技术之一,是一种能从大型数据集中提取和挖掘空间数据分布特征的有效方法。本文利用环境物理量场数值格点预报值,运用空间聚类中的CLAR-ANS法对夏季影响青藏高原上中尺度对流系统(MCS)东移的动力场(涡度场、散度场和垂直速度场)的空间分布特征进行了分析。研究发现,在青藏高原地区的大气低层,MCS中心位置的西侧存在着强辐合中心和垂直上升中心,加之向东的正涡度平流的共同作用构成了有利于MCS发展和东移传播的重要动力学条件。这不仅有助于深入对夏季青藏高原上MCS发生、发展的动力学机制的了解,而且对于提高暴雨和强对流天气的预报能力具有重要的现实意义。