卫星云图系统介绍
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卫星云图的识别一、卫星云图的分类卫星云图可以根据卫星所接受的波长范围分为三类:1.红外图像(IR):波长区间10.5至12.5um2.可见光图像(VIS):波长区间0.4—1.1um3.水汽图像(WV):波长区间5.7至7.1um红外云图红外云图的色调决定于物体的温度,反映了地面和云面的红外辐射或温度的分布。
浅色调表示红外辐射小,温度低;暗色调表示红外辐射大,温度高。
所以云顶高度越高,其温度越低,云的色调越白。
红外云图的优点是可区分不同层次的云。
缺点是因为温度相近的关系,不能区分地面和低云。
可见光云图可见光云图中亮度与星下底物表面的反照率相关很好。
图像较黑的色调代表低的亮度(低的反射辐射强度);较亮的色调代表高亮度。
高反照率的云,云厚度大,云中水含量高,云滴的平均尺度小;低反照率的云,云厚度小,云中水含量低,云滴的平均尺度大。
可见光云图的优点是分辨率高,可区分地面和低云,云的纹理清晰。
缺点很明显,因为仅靠目标物反射,所以夜间资料不可用。
水汽云图波长6-7um附近是以水汽为吸收体的一个谱区。
在强吸收带中,到达卫星的辐射主要来自对流层上部。
水汽图像和红外图像一样,把接收到的辐射转换为温度来显示。
对流层上部高湿区显的亮(冷),低湿区显得暗(暖)。
即使对流层上部很干燥,近地层大气仍然可能很湿。
水汽云图优点是,可提供大气水平运动信息。
缺点是其主要反映了400hPa-600hPa的水汽,对于其他吸收谱区无法显示。
二、云图识别判据:在卫星云图上,云的识别可以根据以下六个判据:结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。
1 结构形式在云图上,所谓结构型式是指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物象点的分布式样,这些物象点的分布可以是有组织的,也可以是散乱的,即表现为一定的结构型式。
卫星云图上云的结构型式有带状、涡旋状、团状(块)、细胞状和波状等。
由云的结构型式有助于识别云的种类和云的形成过程,如:冬季洋面的开口细胞状云系,是由积云或浓积云组成,它是冷空气到达洋面受海面加热变性而形成的;大尺度的带状云系主要是由高层云和高积云组成的;团状云块一般是积雨云等。
静止气象卫星云图接收综合处理系统LNAQQ:2907208176风云二号气象卫星云图,FY-2卫星探测云图,卫星云图接收机,卫星云图放大器目录第一章系统概述 (1)第二章系统总体介绍 (2)第一节系统功能组成 (2)第二节系统组成结构 (2)第三节一次典型天气过程系统功能介绍 (2)第三章系统主要功能介绍 (3)第一节精细化云图显示 (3)1 红外一云图 (3)2 可见光云图 (3)第二节基础功能 (3)1 云图色彩 (3)2 云图缩放 (3)3 单点定位 (3)4 距离测算 (4)5 面积测算 (4)6 多星云图 (4)第三节数据叠加功能 (4)1 多种地图主题 (4)2 不同的GIS元素 (4)3 常规气象资料 (4)4 雷达资料 (4)第四节云图应用处理 (5)1 立体云图 (5)2 晴空检测、云地分离 (5)3 降水分析与预测 (5)4 MCS对流云团跟踪预测 (5)5 等温线分析 (5)6 台风定位与跟踪 (6)7 雾检测 (6)第五节云图接收系统其他系统功能 (6)第六节云图Web发布系统介绍 (6)第四节云图设备清单 (44)第一节云图设备清单 (44)第一章系统概述《综合静止卫星云图接收处理系统》是多年卫星云图开发与实践经验,结合本公司在气象、水利、部队等其他行业各种静止、遥感卫星处理方面的经验;基于本公司雄厚的技术积累,研发的新一代基于GIS应用静止卫星云图接收以及应用处理系统。
本系统具有以下一些新特性:真正的GIS支持:目前绝大多数卫星云图系统并没有采用GIS系统处理,本系统结合本卫星云图地理信息系统引擎,综合支持Google地图、ArcGIS以及MapInfo等多种格式电子地图数据,使得本云图系统具有更直观,实用性更强。
实时并行处理:目前绝大多数卫星云图系统需要对卫星资料进行预处理,从而使得在实际使用过程中,只能看到预处理过后的几种云图,也只能对预先设置好的一定范围内的云图进行查看等处理。
风云气象卫星云图
随着科技的发展,人类越来越能够利用卫星来收集全球气象数据,从而精确知晓当前地球上的气象状况,比如气温、气压、风向、风力、云图等。
这些数据对于气象报告非常有用,是完成气象研究预测和安全预防的基础数据。
日益发展的现代气象技术,使得拥有及时、准确、高质量的气象卫星图像成为可能。
今天我们就来说说风云气象卫星云图,它能给我们带来什么样的帮助与作用。
风云气象卫星云图,也称为风云二号卫星系统,是国家航天局推出的一项重要的气象卫星遥感项目,自2006年开始就一直在进行。
由于这套卫星系统拥有良好的制图精度,更重要的是,它能够提供实时的气象信息,可以帮助气象部门精确分析当前地球上的气象状况,并给出预测。
因此,这套系统对气象工作非常重要,它能够提供准确的、及时的、实时的气象数据,以及深入分析当前及未来气象状况的能力。
此外,风云气象卫星云图还能够帮助预测气象和防灾抢险工作。
比如,卫星图像可以帮助气象部门精确分析气象状况,比如台风及其活动、恶劣天气、洪水,以及其他灾害性气象现象等,帮助气象部门给出准确的、及时的气象预警,从而减少灾害性气象现象对社会的危害,避免相关损失。
此外,风云气象卫星云图还可以帮助气象部门精确分析和预测长期天气趋势,比如气象预测模型,用于对远期天气状况、变化进行了解,以及帮助气象部门更好的采取预防措施,以抵御气象灾害。
总而言之,风云气象卫星云图非常重要,它能够提供准确、及时的气象数据,以及有效分析气象状况的能力,增强预测和预防气象灾害的能力,发挥着重要作用。
卫星云图接收系统使用中常见问题及处理作者:木扎帕尔·木合塔尔玛依努尔来源:《农业与技术》2014年第07期摘要:卫星云图接收系统是借助云图接收机实时地接收卫星发送的气象资料,并把这些气象资料处理成投影图像,再以窗口的形式在windows环境下显示。
气象卫星云图接收系统的引进,不仅极大地减轻了观测人员的工作量,还减少了误差,提高了观测的精确性和有效性。
该系统的自动化程度高、方法灵活、并且支持网络,为气象业务的发展提供了重要的探测手段和科学数据。
但是,系统在业务运行的过程中仍然存在着很多问题,严重阻碍着地面气象业务的进程,因此,必须采取有效措施对问题进行处理,以确保该市地面气象观测的顺利进行。
关键词:卫星云图;接收系统;常见问题;处理中图分类号:P455 文献标识码:A引言随着卫星探测技术的飞速发展,卫星图像的种类明显增多,卫星云图的应用前景也越来越广阔。
气象台站获取卫星云图资料的主要设备已经被气象卫星云图接收系统所取代。
卫星云图接收系统主要对静止、极轨卫星所拍摄的具有高分辨率的数字化资料进行接收和处理;对天气变化等进行监测,并综合其他的资料对气象趋势进行预报;为天气预报提供了重要的气象信息,能够对一些灾害性天气进行监测,对于农作物的生长、地理、森林火灾等方面发挥着重要作用。
本文将通过阐述卫星云图接收系统的工作原理和其在使用的过程中的常见问题,探讨科学合理的处理措施,以保证气象观测的精确性,促进气象业务的顺利发展。
1 卫星云图接收系统简介随着计算机技术和航天技术的发展,卫星云图接收系统已经成为现代化建设的重要内容。
该系统是由云图接收机对数字云图资料进行实时接收,其接收系统包括图像显示处理和信号接收两部分。
系统的接收部分主要包括放大器、接收机、天线和解调器等;微机和监视器则属于显示处理部分,并且由数据摄入器把接收器与计算机之间进行连接。
卫星云图接收系统,是用天线接收卫星发出的带有云图信息的信号,再使其经过灵敏度较高的接收机的一系列处理,并还原出来基带图像信号,最后送到计算机进行常规图像的处理和实时显示。
卫星云图资料的天气预报应用与分析随着科技不断发展,卫星云图成为现代天气预报中不可或缺的一种工具。
卫星云图是通过卫星拍摄地球表面获取的云层图像,它可以让我们看到地球各地的天气情况。
卫星云图的应用除了预报天气,还可以用于气象灾害预警、农业生产等领域。
在本文中,将探讨卫星云图资料的天气预报应用与分析。
一、卫星云图的种类和特点目前,大多数国家都有自己的卫星云图系统,其中又分为红外线云图和可见光云图两种类型。
红外线云图是通过探测云层辐射的红外波段,在运用计算机技术对信号进行处理,将其转化为云层图像。
这类云图能够反映云层的温度和高度,便于分析天气系统的发展趋势和变化规律。
可见光云图则是通过摄像机拍摄地球表面云层的图像,这种云图不受天气影响,可以在皎月无云的夜晚进行拍摄。
由于这类云图是通过可见光线来捕捉云层图像,因此反映出的色彩非常丰富和生动。
无论是红外线云图还是可见光云图,它们具有实时性和广泛的适应性,可以用于全球各地的天气预报和气象研究工作中。
二、卫星云图在天气预报中的应用卫星云图作为天气预报中的一项重要工具,被广泛用于天气现象的识别、跟踪和预测等方面。
卫星云图可以通过反映云系的移动方向、速度和形态发展特征,识别气旋、台风、飞行员和寒潮等天气现象,为天气预报提供依据。
在天气预报中,卫星云图还可以用于辅助识别气旋的位置、强度和运动趋势等信息。
了解气旋的变化和走向,可以预报其可能带来的天气灾害,为灾害应对和减灾救援提供依据。
除此之外,卫星云图还可以在短时预报中发挥作用,卫星云图可以反映云量、云高、云厚等特征,进而预测准确的降雨过程,帮助旅游、交通等行业更好地安排工作。
三、卫星云图应用案例在中国,卫星云图已经得到了广泛的应用。
中国气象局每天都会发布全国卫星云图,帮助人们了解天气变化情况。
此外,卫星云图还被用于多个领域的天气灾害预警,例如,在中国,台风到来时,卫星云图会被用来预警。
在美国,卫星云图在预报洪水、林火等灾害方面,起到了巨大的作用。
卫星云图的观测原理
卫星云图的观测原理是利用卫星携带的感光设备,通过对大气中的云、水汽等物质反射、散射和吸收太阳辐射的不同特性进行观测和测量,进而获取云的位置、形态、类型、高度和温度等信息。
具体原理如下:
1. 反射和散射:云体中的水汽和冰晶等粒子会反射和散射太阳光。
卫星通过感光设备记录到的云体反射和散射的光谱特征,可以推断云的存在、位置和形态。
2. 吸收特性:不同类型的云在特定的波长区域对太阳辐射吸收的特性不同。
通过测量不同波长区域的辐射量,可以推断云的类型和性质。
3. 红外辐射:卫星的红外探测器可以测量到云体散发的红外辐射。
不同类型的云在不同波长的红外辐射上表现出不同的特征,如云顶温度和云的高度。
通过对红外辐射的测量,可以获得云的温度和高度信息。
综合利用上述原理,卫星可以获取到地球大气中云的分布、密度、厚度、云顶温度和云的类型等信息,并将这些信息转换成图像或图表,形成卫星云图。
这些云图可以用于天气预报、气候研究和气象监测等领域。
静止气象卫星云图接收综合处理系统LNAQQ:2907208176风云二号气象卫星云图,FY-2卫星探测云图,卫星云图接收机,卫星云图放大器目录第一章系统概述 (3)第二章系统总体介绍 (3)第一节系统功能组成 (3)第二节系统组成结构 (4)第三节一次典型天气过程系统功能介绍 (5)第三章系统主要功能介绍 (13)第一节精细化云图显示 (13)1 红外一云图 (13)2 可见光云图 (15)第二节基础功能 (18)1 云图色彩 (18)2 云图缩放 (22)3 单点定位 (25)4 距离测算 (25)5 面积测算 (26)6 多星云图 (26)第三节数据叠加功能 (27)1 多种地图主题 (27)2 不同的GIS元素 (28)3 常规气象资料 (28)4 雷达资料 (30)第四节云图应用处理 (31)1 立体云图 (31)2 晴空检测、云地分离 (33)3 降水分析与预测 (35)4 MCS对流云团跟踪预测 (35)5 等温线分析 (37)6 台风定位与跟踪 (39)7 雾检测 (39)第五节云图接收系统其他系统功能 (39)第六节云图Web发布系统介绍 (40)第四节云图设备清单 (44)第一节云图设备清单 (44)第一章系统概述《综合静止卫星云图接收处理系统》是多年卫星云图开发与实践经验,结合本公司在气象、水利、部队等其他行业各种静止、遥感卫星处理方面的经验;基于本公司雄厚的技术积累,研发的新一代基于GIS应用静止卫星云图接收以及应用处理系统。
本系统具有以下一些新特性:真正的GIS支持:目前绝大多数卫星云图系统并没有采用GIS系统处理,本系统结合本卫星云图地理信息系统引擎,综合支持Google地图、ArcGIS以及MapInfo等多种格式电子地图数据,使得本云图系统具有更直观,实用性更强。
实时并行处理:目前绝大多数卫星云图系统需要对卫星资料进行预处理,从而使得在实际使用过程中,只能看到预处理过后的几种云图,也只能对预先设置好的一定范围内的云图进行查看等处理。
本公司研发了实时的云图投影、云图缩放、云地分离、云分类检测、对流云团跟踪预测预警、三维云图、等温线分析、降水分析与预测等各种基于多CPU的并行算法,通过结合NCEP的每天6个时次的等压面资料,可以做到实时对各种静止气象卫星云图资料进行全范围的应用处理。
多星云图并存处理:本系统可以同时处理不同种类多颗静止气象卫星的云图资料,包括中国风云二系列、日本MTSAT系统等气象卫星云图资料。
比如对于对流云团跟踪,由于本系统采用实时并行的对流云团跟踪算法,所以可以综合处理各种静止气象卫星云图资料。
由于可以对于多颗卫星资料同时处理,因此就能得到更多时次云图资料,从而使得跟踪预测更加准确。
第二章系统总体介绍第一节系统功能组成系统功能模块组成见下图:第二节系统组成结构卫星云图应用处理系统第三节一次典型天气过程系统功能介绍本部分以2013年91月14日下午,温州机场附近一次典型对流天气过程介绍本系统主要功能:12点30分:如图2-3-1所示,从风云2F云图上,系统检测到在温州机场正北约67公里,有一个小的对流系统出现。
图2-3-1 FY-2F云团检测图2-3-2 雷达回波图叠加13点00分,从风云2E云图上能检测到12点30分的小云图向东发展如图2-3-3所示的对流系统:图2-3-3 13:00分FY-2E云图以及对流系统检测结果图2-3-4 13点04分56秒雷达回波图叠加效果13点30分,FY2E云图检测有一个强对流系统出现,从图2-3-6中可以看出,13点28分雷达回波图上在强对流云团出出现40dBZ以上的区域:图2-3-5 13点30分强对流出现图2-3-6 13点28分雷达回波图出现40dBZ以上区域从以下系统跟踪的结果可以看出:14点强对流系统达到最大强度,接近圆形,是增强的趋势;14点30分强对流系统距离机场最近,平均亮温达到最低的-56.7摄氏度,但是质心位置里温州较远,而该强对流系统边缘距离温州机场最近距离不到30公里。
15点以后强对流系统逐渐减弱,15点30分强对流分裂,平均亮温也降低,16点30分,强对流核心消失;17点该对流系统分裂;19点30分这次天气过程结束。
第三章系统主要功能介绍第一节精细化云图显示1 红外一云图以下云图从省级到30公里范围的各种级别云图放大成品图:2 可见光云图以下是各个级别、不同调色板的可见光云图。
以下为乡镇级可见光云图。
第二节基础功能1 云图色彩本系统支持多种云图色彩调色板,支持用户自定义调色板,用户根据不同的应用需求设置和选择不同的色彩调色板,以及不同通道云图。
2 云图缩放本系统采用基于任意位置云图缩放,本系统采用高效插值算法,可以以鼠标当前任意位置为中心进行云图缩放。
在图像缩放过程中可以实时进行云地分离、三维云图等计算。
3 单点定位本系统能实时计算鼠标位置云顶高度、云分类、红外亮温、可见光反照率以及常用的红外一二和红外一三(水汽)之间亮温差。
图3-1-3-1 红外一亮温以及其他信息图3-1-3-2 反照率4 距离测算5 面积测算根据使用者选择的任意多边形计算,面雨量以及云分类百分比。
6 多星云图系统可以同时处理多颗卫星的云图数据,将比一颗卫星的观测数据将增多一倍。
以下截图是风云二E、F的相隔半小时的云图。
第三节数据叠加功能1 多种地图主题本系统支持卫星地图、Google地形图、普通地图、标签地图、以及标准民航灰色地图作为地图主题的各种地图主题,在与不同云图色彩调色板配合,可以用于各种应用。
2 不同的GIS元素本系统GIS图层信息主要包括:世界、国家、省、地市、县级行政区划,国内一到五级河流GIS图层,主要公路、铁路等图层。
图3-2-2-1 主要公路叠加图3-2-2-2 全国1-4级河流叠加3 常规气象资料本系统可以叠加标准的Diamond格式气象资料,以下为500hPa资料叠加产品图。
图3-2-3-1 色彩强化云图与天气图叠加图3-2-3-2 色彩强化与全景500hPa资料叠加图3-2-3-3 其他色彩云图与500hPa资料叠加图3-2-3-4 云地分离后云图与天气图叠加4 雷达资料本系统可以叠加雷达资料,以下是发射率雷达图和云图叠加效果图。
第四节云图应用处理1 立体云图下图是放大后的立体云图效果:2 晴空检测、云地分离本系统结合NCEP等压面资料,对云图进行云地分离,以及各种云分类检测。
3 降水分析与预测本系统通过云图反演,进行降水分析:●降水预估:分析预测选定区域未来6小时的可能降水量值和预测等雨量线;●降水潜势:分析用户指定区域的降水云系的面积,体积,云体含水量和最大可能降水量值;4 MCS对流云团跟踪预测本部分以两个MCS系统跟踪与预测为例描述本系统对MCS跟踪和预测情况。
一个是受台风苏力影响形成外围MCS系统,一个是内陆夏天的MCS系统跟踪以及预测情况。
以2013年7月13日台风苏力登陆中国东南沿海时候为例,展示本系统对MCS的跟踪预测情况。
在图例中,蓝色线条为实时跟踪的MCS实际路径,黄色线条为预测路径,网格黄色填充为一小时预测位置,斜线网格为半小时预测位置。
为预测云团质心位置,实际云团质心位置。
13日04时从卫星云图上分析可以看出在距离温州机场的东南方向150-200公里之间,台风外围有三个MγCS系统。
在13日05时云图上,04时的A、B系统合并为一个MβCS系统;该系统的一小时实测质心位置为东经120度42分,北纬27度21分;预测位置为东经120度31分,北纬27度13分;相差经度为11分约0.2度;纬度9分约0.15度。
13日06分,这几个MCS合并成一个较大的MCS系统,根据前两个时次数据预测的一小时质心位置基本上与实测重合,经纬度误差在0.5分以内。
在13日07时云图上,对于该MCS判断半小时预测与实际质心位置经纬度误差在1分以内。
由于受整个台风系统影响,一小时后预测误差较大。
受整个台风系统影响,该MCS系统在13日09时消失。
5 等温线分析本系统可以根据用户输入的不同等温计算阀值序列,实时计算亮温等值线分布。
图3-3-5-1 -30、-40、-52℃等温线分析图3-3-5-2 -20、-30、-40℃等温线分析图3-3-5-3 -20、-40℃等温线分布以及云地分离6 台风定位与跟踪7 雾检测第五节云图接收系统其他系统功能云图接收系统主要功能是接收不同静止卫星云图,并处理成统一本系统数据格式,同时向Web发布系统发布原始云图产品;由于目前接收机都采用USB输出数据的方式,为了防止冲突,不同的卫星接收系统需要部署在不同计算机上。
下图为接收系统界面:第六节云图Web发布系统介绍Web发布系统主要包括:●卫星云图查看⏹全盘图查看:不同卫星的每个通道的全盘图查询、动画演示;⏹东亚云图查看:东亚地区不同调色板不同通道卫星云图查询、动画演示;⏹本地云图查看:根据用户设置的范围,本地区不同通道不同调色板的云图查询、动画演示;●云图产品查看:预报员处理后的产品,由用户发布到本系统提供给其他人员查询⏹等温线分析产品⏹云地分离产品⏹对流天气过程云图产品⏹雾检测产品⏹台风叠加产品⏹雷达回波叠加产品等下图为系统主界面截图:。