極光是由來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)的高能帶電粒子與地球的大氣層相碰撞而產(chǎn)生,它的形態(tài)受復(fù)雜的空間物理環(huán)境影響,對(duì)極光形態(tài)的研究有助于我們了解太陽(yáng)風(fēng)—磁層耦合。由于不同的極光形態(tài)對(duì)應(yīng)著不同的空間物理過程,因此對(duì)極光形態(tài)分類有助于我們了解不同形態(tài)極光的發(fā)生機(jī)制。同時(shí),極光在發(fā)生過程中,除了形態(tài)的變化,也會(huì)有一些特殊的極光事件發(fā)生,這些特殊事件也會(huì)反映出特殊的物理過程。基于此,本文針對(duì)極光的形態(tài)分類以及相關(guān)的物理特征展開詳細(xì)的分析與研究。針對(duì)極光圖像分類及極光形態(tài)與空間環(huán)境存在的關(guān)系問題,提出了基于GMM-HMM模型的極光圖像分類方法。首先,提取不同形態(tài)極光圖像的靜態(tài)特征,將提取到的特征輸入到GMM-HMM模型中,實(shí)現(xiàn)對(duì)極光圖像的分類。接著,將極光圖像的靜態(tài)特征和對(duì)應(yīng)的物理參數(shù)作為極光形態(tài)的表征量,輸入到GMM-HMM模型中,最后根據(jù)分類結(jié)果分析不同物理參數(shù)對(duì)極光形態(tài)的影響。該方法不僅有效的實(shí)現(xiàn)了極光圖像的分類,同時(shí)也對(duì)不同的空間環(huán)境參數(shù)對(duì)極光形態(tài)的影響進(jìn)行了分析。極光是一個(gè)動(dòng)態(tài)的且連續(xù)發(fā)生的過程,對(duì)極光形態(tài)的分類僅僅考慮極光的靜態(tài)特征是不夠的,基于此,本文提出了一種基于粘性流體粒子運(yùn)動(dòng)模型的極光視頻序列的... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

北極黃河站極光成像設(shè)備

不同形態(tài)的極光圖像

是極隙區(qū)到昏側(cè)這個(gè)時(shí)間段。因此，對(duì)冕狀極光的研究有助于極隙區(qū)動(dòng)力學(xué)過程的研究。圖2.2 極光形態(tài)隨時(shí)間分布圖2.3行星際磁場(chǎng)對(duì)極光形態(tài)的影響太陽(yáng)風(fēng)通過與向日面磁層頂?shù)拇胖芈?lián)將太陽(yáng)風(fēng)的部分能量直接輸入到了極區(qū)電離層，日側(cè)極光的主要能量則來(lái)源于向日面磁層頂。有研究表明，日側(cè)冕狀極光主要為磁鞘的軟電子準(zhǔn)直沉降形成，沉降電子的平均能量小于 400eV[38]，而弧狀極光被認(rèn)為是電子沉降經(jīng)過加速后形成的，沉降電子的平均能量約為 1keV 甚至更大[39]，因此行星際磁場(chǎng)對(duì)極光能量有較大的影響。為了探究行星際磁場(chǎng)對(duì)極光形態(tài)的影響，我們對(duì)行星際磁場(chǎng)三分量及極光形態(tài)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究。根據(jù)挑選出的極光圖像，我們提取了相對(duì)應(yīng)時(shí)間段的行星際磁場(chǎng)三分量的數(shù)據(jù)，通過比較行星際磁場(chǎng)三分量方向的改變來(lái)探究其對(duì)極光形態(tài)的影響。如圖 2.3 所示為行星際磁場(chǎng)三分量與極光形態(tài)的關(guān)系圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于全天空?qǐng)D像的極光活動(dòng)變化檢測(cè)方法研究[J]. 王倩,胡紅橋,胡澤駿,丘琪.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]結(jié)合樣本選擇和AdaBoost的日側(cè)冕狀極光檢測(cè)算法[J]. 高凌君,高新波,梁繼民.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2010(01)
[3]午后極光強(qiáng)度與太陽(yáng)風(fēng)-磁層耦合函數(shù)的相關(guān)[J]. 胡紅橋,劉瑞源,楊惠根,N．Sato,M．Kikuchi.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)

博士論文
[1]日側(cè)全天空極光圖像分類及動(dòng)態(tài)過程分析方法研究[D]. 王倩.西安電子科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]關(guān)于磁尾中性片與極尖區(qū)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的研究[D]. 肖超.南京信息工程大學(xué) 2016
[2]基于動(dòng)態(tài)紋理模型的極光影像分類算法研究[D]. 宋亞婷.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]極光靜態(tài)圖像分類的動(dòng)態(tài)過程分析[D]. 趙曉靜.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3555163