【摘要】：在全球氣候變化的大環(huán)境下,對(duì)極地氣象的監(jiān)測(cè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)南極考察站站區(qū)小尺度高時(shí)相的積雪覆蓋信息,目前還沒(méi)有成熟的監(jiān)測(cè)手段,本文探索了利用CCD圖像進(jìn)行積雪覆蓋率提取的方法。具體包括對(duì)圖像分割閾值的選取、感興趣區(qū)域(ROI)的劃定以及像素點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等技術(shù)流程。利用近三年的CCD圖像,計(jì)算逐日積雪覆蓋率,并分析其變化趨勢(shì)。具體工作如下:1.對(duì)CCD相機(jī)投入工作以來(lái)所有時(shí)間段的圖像數(shù)據(jù)做分析與剔除,確定出合適日期內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)用于時(shí)間序列分析。接著選取具體用于本文的單張實(shí)驗(yàn)圖像,闡述了常用的最大類間方差法,最大熵法,迭代法三種閾值分割算法的原理與過(guò)程,并將三種算法用于實(shí)驗(yàn)圖像的二值化當(dāng)中,在比較各自的分割效果圖后,最終確定本文實(shí)驗(yàn)當(dāng)中分割效果最佳的算法為最大類間方差法。最后針對(duì)CCD圖像當(dāng)中復(fù)雜的地物信息,剔除地面障礙物部分的像元,選取ROI。2.基于近景攝影測(cè)量的基本理論知識(shí),構(gòu)建了本文當(dāng)中CCD相機(jī)監(jiān)控地面信息過(guò)程的空間坐標(biāo)系模型。首先利用空間直角坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)變換關(guān)系,推導(dǎo)出從圖像像素點(diǎn)的行列號(hào)到該像素點(diǎn)所代表的實(shí)際地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的計(jì)算表達(dá)式。再根據(jù)傾斜攝影的成像規(guī)律,分析出像元代表的實(shí)際地面為梯形,并計(jì)算像元代表的實(shí)際地面的面積。最后再結(jié)合前面章節(jié)已經(jīng)歸類出的積雪像元與非積雪像元,計(jì)算得到積雪覆蓋率。其中,分析了相機(jī)實(shí)際與理想坐標(biāo)系模型之間的偏轉(zhuǎn)角度這一不穩(wěn)定因素,計(jì)算得到偏轉(zhuǎn)角度帶來(lái)的誤差關(guān)系式,得出結(jié)論是偏轉(zhuǎn)角度不超過(guò)5度時(shí),此項(xiàng)誤差系數(shù)就會(huì)控制在0.1之內(nèi)。并且利用CryoSat-2衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)解算出站區(qū)DEM,得到CCD相機(jī)監(jiān)測(cè)區(qū)域的地形坡度,定性的分析地形坡度影響系數(shù)。3.對(duì)WorldView-2高分影像做簡(jiǎn)單的預(yù)處理工作,包括遙感影像的幾何校正與影像融合。在融合后的影像上確定CCD相機(jī)監(jiān)控區(qū)域,接著對(duì)該區(qū)域影像做切割,并做監(jiān)督分類,提取積雪信息,得到高分影像上的積雪覆蓋率,用于驗(yàn)證利用CCD圖像計(jì)算得到的積雪覆蓋率。4.計(jì)算2014年3月1日到2016年12月31日時(shí)間內(nèi)CCD圖像的積雪覆蓋率,并對(duì)結(jié)果做時(shí)間序列分析。最后與近三年時(shí)間內(nèi)的日平均溫度和日平均濕度進(jìn)行擬合,分析積雪覆蓋率日變化趨勢(shì),結(jié)合二者,描述近三年長(zhǎng)城站的氣候變化。
【圖文】：

選取合適時(shí)間內(nèi)的時(shí)間序列圖像做分析。作者從國(guó)家海洋局極地考察辦公室官網(wǎng)逡逑上下載了邋２０１３年至２０１６年４年間，當(dāng)?shù)貢r(shí)間每天中午１２點(diǎn)所拍攝的ＣＣＤ圖像。逡逑每年圖像再用平均月份間隔數(shù)的Ｈ幅圖片作為樣本，如圖２．２所示，Ｗ此來(lái)對(duì)逡逑比分析本文選取用于實(shí)驗(yàn)的ＣＣＤ圖像。逡逑６逡逑

yP逡逑：與遜Ｗ；－Ｉ＂ｌ：邐Ｊ－．邋．１逡逑圖２．邋１南極長(zhǎng)城站逡逑２．１．２數(shù)據(jù)巧取和實(shí)驗(yàn)圖像的選取逡逑２０１３年，防城站區(qū)首個(gè)ＣＣＤ實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭投入使用，，借助于站區(qū)衛(wèi)逡逑星通訊系統(tǒng)，連續(xù)不間斷，定時(shí)的向國(guó)內(nèi)傳回拍攝到的站區(qū)監(jiān)控圖像。ＣＣＤ相機(jī)逡逑安裝在南極站區(qū)垂直于地面且具有一定高度的支架上，相機(jī)鏡頭與地平面有一定逡逑的角度。鏡頭穩(wěn)定后韋要對(duì)準(zhǔn)近海岸地面及遠(yuǎn)處海灣水面等一處視野開闊區(qū)域，逡逑可實(shí)現(xiàn)地面積雪信息，湖面冰蓋信息Ｗ義能見度等多個(gè)氣象因子的監(jiān)測(cè)。本文逡逑目標(biāo)在于提�。茫茫膱D像中的積雪覆蓋信息，針對(duì)提取積雪覆蓋信息的工作特點(diǎn)，逡逑選取合適時(shí)間內(nèi)的時(shí)間序列圖像做分析。作者從國(guó)家海洋局極地考察辦公室官網(wǎng)逡逑上下載了邋２０１３年至２０１６年４年間，當(dāng)?shù)貢r(shí)間每天中午１２點(diǎn)所拍攝的ＣＣＤ圖像。逡逑每年圖像再用平均月份間隔數(shù)的Ｈ幅圖片作為樣本
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P426.635

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄔再新;關(guān)毅;姚鳳偉;嫣誠(chéng)摯;;基于CCD的火車車輪踏面磨損自動(dòng)檢測(cè)研究[J];機(jī)械制造;2016年12期

2 陳前榮;亓鳳杰;王彥斌;張文攀;李華;;激光干擾CCD規(guī)則亮點(diǎn)分布原理研究[J];紅外與激光工程;2016年11期

3 王麗楊;陳圣國(guó);;低溫制冷CCD探測(cè)器在醫(yī)療機(jī)器人中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2017年12期

4 趙玉連;左穎;周長(zhǎng)宏;;CCD技術(shù)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J];科教導(dǎo)刊(上旬刊);2017年02期

5 鐘四成;廖乃鏝;羅春林;闕藺蘭;寇琳來(lái);伍明娟;;CCD柵介質(zhì)工藝對(duì)多晶硅層間介質(zhì)的影響[J];半導(dǎo)體光電;2017年03期

6 方_g;宋y=蘇;王杰;;基于彩色線陣CCD的蠶卵色選機(jī)研究[J];機(jī)電信息;2017年21期

7 馬精格;;CCD與CMOS圖像傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];電子技術(shù)與軟件工程;2017年13期

8 李丙玉;;空間相機(jī)CCD信號(hào)處理電路匹配性分析[J];電子測(cè)量技術(shù);2015年11期

9 孫波;王曉艷;;CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的比較研究[J];信息通信;2015年12期

10 唐捷;;基于線性CCD搬運(yùn)機(jī)器人彎道控制分析[J];山東工業(yè)技術(shù);2016年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 文林;李豫東;郭旗;任迪遠(yuǎn);汪波;瑪麗婭;;質(zhì)子輻照導(dǎo)致科學(xué)級(jí)CCD電離和位移損傷及其機(jī)理分析[A];第十七屆全國(guó)核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

2 隨紅艷;鄭軍;;CCD火花光譜法測(cè)定純銅的方法[A];2016重慶市鑄造年會(huì)論文集[C];2016年

3 王中平;張權(quán);朱玲;張?jiān)雒?孫臘珍;;CCD成像輔助的激光散斑實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[A];第六屆全國(guó)高等學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

4 汪麗;田維堅(jiān);王耀祥;屈有山;;光錐與CCD耦合器件光學(xué)傳遞函數(shù)的測(cè)量[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

5 歐同庚;陳志高;付輝清;;線陣CCD在光電自準(zhǔn)直儀中的應(yīng)用[A];測(cè)繪荊楚——湖北省測(cè)繪學(xué)會(huì)2005年“索佳杯”學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

6 李思寧;廣宇昊;王騏;劉金波;李慧子;;條紋管激光成像系統(tǒng)中CCD性能分析[A];2006年全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議文集（C 激光技術(shù)與應(yīng)用專題）[C];2006年

7 趙國(guó)峰;侯民賢;;用于汽車前照燈的ccd光形檢測(cè)技術(shù)[A];中國(guó)長(zhǎng)三角照明科技論壇論文集[C];2004年

8 甘俊紅;鄒九貴;季國(guó)定;;面陣CCD在雙軸自準(zhǔn)直儀中的應(yīng)用[A];高精度幾何量光電測(cè)量與校準(zhǔn)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

9 嚴(yán)博;劉纏牢;;基于CCD的激光粒度儀設(shè)計(jì)技術(shù)研究[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

10 黃梅珍;倪一;林峰;竇曉鳴;黃維實(shí);;CCD紫外可見光譜儀[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 山旭 郭璐;處理CCD事件 索尼被指存在“國(guó)家差別”[N];華夏時(shí)報(bào);2005年

2 記者 劉俊禮 王繼兵;貫徹十九大精神 加快CCD建設(shè) 強(qiáng)化國(guó)家中心城市文化支撐[N];鄭州日?qǐng)?bào);2017年

3 盧慶儒;CCD與CMOS：圖像傳感器誰(shuí)稱王？[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 柯才軍;微透鏡陣列的設(shè)計(jì)、制作及與CCD的集成技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2005年

2 雷劍波;基于CCD的激光再制造熔池溫度場(chǎng)檢測(cè)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2007年

3 徐_g;機(jī)器視覺(jué)中CCD自然圖像的降噪和分割研究[D];電子科技大學(xué);2003年

4 焦宏偉;基于成像激光雷達(dá)與雙CCD復(fù)合的三維精細(xì)成像技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

5 張玉欣;基于面陣CCD的速高比計(jì)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

6 張燦林;電子倍增CCD的倍增機(jī)理研究[D];南京理工大學(xué);2015年

7 何斌;CCD航天攝影測(cè)繪圖像數(shù)據(jù)變換壓縮編碼的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2002年

8 陶家生;基于模擬實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)仿真的CCD航天相機(jī)影像分辨力的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2004年

9 劉艷;基于CCD掃描的聚合物薄膜缺陷檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2009年

10 張聞文;基于噪聲特性的電子倍增CCD最佳工作模式研究[D];南京理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 產(chǎn)啟良;基于CCD圖像的長(zhǎng)城站積雪覆蓋率日變化分析[D];武漢大學(xué);2017年

2 宋孝忠;基于CCD探測(cè)器的顯微鏡光度計(jì)研制[D];西安科技大學(xué);2014年

3 劉新;線形CCD光譜儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 張海順;CCD色選機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2010年

5 許玉興;直讀光譜儀CCD檢測(cè)與處理系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2009年

6 鐘建勇;CCD星敏感器電路設(shè)計(jì)研究[D];電子科技大學(xué);2008年

7 段國(guó)成;基于CCD的術(shù)語(yǔ)抽取研究[D];鄭州大學(xué);2007年

8 鄒九貴;高精度CCD二維自準(zhǔn)直儀研制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

9 鄭明武;基于FPGA的彩色線陣CCD圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2017年

10 張亞娟;基于CCD圖像傳感器的云母槽自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2703694