气象数据处理技术概论PDF电子书下载

第1章 概述 5

1.1 气象信息的流程 5

1.2 气象数据的来源 7

1.2.1 地面气象仪器的种类 9

1.2.2 气象仪器的基本组成 10

1.2.3 常用气象传感器的特性 12

1.2.4 常用气象数据采集器 26

1.3 气象数据的误差分析 31

1.3.1 气象观测的“三性”要求与仪器的技术要求 31

1.3.2 气象仪器的特性指标 33

1.3.3 测量误差的主要来源 35

1.3.4 地面气象要素观测误差分析 38

1.4 气象数据的表达 47

1.4.1 地面气象资料数据模式 47

1.4.2 高空气象资料数据模式 51

1.4.3 气象传真图模式 53

1.4.4 静止气象卫星资料的文件格式 55

1.4.5 天气雷达资料的文件格式 60

1.5 气象资料的管理 68

1.5.1 信息处理分系统 68

1.5.2 数据库分系统 69

1.5.3 层次化数据存储管理分系统 74

1.5.4 应用服务分系统 75

1.5.5 系统运行监控分系统 76

1.5.6 系统备份和灾难恢复 77

1.6 气象信息处理技术的发展 77

1.6.1 气象信息处理系统的结构 77

1.6.2 气象信息处理系统的功能 78

1.6.3 气象信息技术重点支持的开发内容 79

1.6.4 由外军气象保障计划看发展 81

1.6.5 气象信息处理系统的技术基础 84

第2章 气象数据传输技术 87

2.1 气象数据的时效性 87

2.2 气象数据的传输 88

2.2.1 数据通信系统基本概念 89

2.2.2 VSAT通信系统 106

2.2.3 图文电视广播VBI和数字视频广播DVB 119

2.2.4 无线网 122

2.3 气象仪器设备常用数据通信接口 125

2.3.1 串行通信的基本概念 125

2.3.2 RS-232-C接口 127

2.3.3 RS—422标准串行接口总线 136

2.3.4 RS—485标准串行接口总线 137

2.3.5 RS—422/485标准应用举例——主从多机通信 141

2.3.6 电话通信接口 144

2.4 气象数据压缩技术 145

2.4.1 数据压缩 145

2.4.2 常用气象数据压缩编码方法 147

2.4.3 气象图像及网格数据压缩编码方法 147

第3章 天气图自动分析处理技术 151

3.1 图形网格的划分 151

3.1.1 概述 151

3.1.2 三角网格划分的基本原理 151

3.1.3 三角网格划分算法简述 152

3.1.4 三角网格划分的数学定义 153

3.1.5 三角网格划分算法的详细步骤 154

3.1.6 三角网格划分算法的比较 160

3.1.7 三角网格的优化 160

3.1.8 三角网格的应用 161

3.2 等值线图生成方法 161

3.2.1 概述 161

3.2.2 网格插值 162

3.2.3 逐点判别、生成等值线图 164

3.2.4 三角形剖分参数 165

3.2.5 三角形法生成等值线图 166

3.2.6 矩形法生成等值线图 172

3.2.7 曲线的生成 175

3.2.8 小结 176

3.3 气象图形动画的实现 176

3.3.1 概术 176

3.3.2 系统的主要功能 177

3.3.3 系统的总体结构 178

3.3.4 系统的数据处理 179

3.3.5 气象动画的设计方法 180

3.3.6 气象动画系统的应用 181

第4章 气象图像分析技术 183

4.1 基本概念 183

4.1.1 图像的含义及分类 183

4.1.2 数字图像 184

4.1.3 数字图像处理 186

4.1.4 数字图像的显示 187

4.2 常用的图像处理方法 190

4.2.1 图像的增强 190

4.2.2 灰度直方图的修改 190

4.2.3 图像的频域处理增强 191

4.2.4 空间滤波增强 192

4.2.5 伪彩色增强 193

4.2.6 图像增强的应用 194

4.3 图像的分割 194

4.3.1 直方图门限化的二值分割 195

4.3.2 基于边界线的分割 195

4.3.3 区域检测找边界 195

4.3.4 Hough变换 196

4.4 雷达图像处理技术 196

4.4.1 气象雷达图像的种类 196

4.4.2 气象雷达图像数据的积分和订正 198

4.4.3 气象雷达图像的坐标变换和几何校正 198

4.4.4 气象雷达图像的增强 199

4.4.5 气象雷达图像的分割与识别 199

4.4.6 气象雷达体数据可视化 199

4.5 卫星云图处理技术 200

4.5.1 气象卫星的种类 200

4.5.2 卫星云图成像原理 201

4.5.3 卫星云图的种类 202

4.5.4 卫星云图的灰度表达 203

4.5.5 投影变换 204

4.5.6 削弱干扰和噪声 207

4.5.7 几何纠正 208

4.5.8 增强处理 209

4.5.9 图像分割 212

4.5.10 图像在预报中的应用 213

第5章 气象水文信息网络系统 215

5.1 系统组成 216

5.2 信息流程 217

5.3 信息传输及组织 218

5.3.1 VSAT气象水文通信系统 218

5.3.2 卫星电视气象水文数据广播接收系统 219

5.3.3 公用数据网气象水文业务应用系统 219

5.4 信息存储与分发 220

5.5 信息处理与应用 221

附录 222

附录1 大气科学年谱 222

附录2 中华人民共和国气象法 228

附录3 第一章附图 236