冰云主要是由不同類型的冰晶組成。云中冰晶粒子的不同形狀會極大地影響冰晶粒子的單次散射特性,而粒子的單散射特性在云遙感和地球大氣輻射收支的研究中起著重要作用。此外,云中冰晶粒子的形狀與溫度、水汽等大氣環(huán)境有關,不同溫度范圍內冰晶粒子的形狀分布對云的輻射特性具有重要影響。因此,研究云中冰晶粒子的形狀類別、分布和演變特征是十分重要的。對此,本文主要從以下幾個方面進行了研究:1)本文利用從中國河北地區(qū)的機載云粒子成像儀(CPI)觀測到的晶粒子圖像,建立了一個名為“中國冰晶數據庫”(ICDC)的冰晶粒子圖片數據集,該數據集由十個形狀類別的冰晶粒子組成,包含7,282幅冰晶粒子圖像。另外,本文提出了一種冰晶形狀的自動分類模型,稱為TL-Res Net152,它是一種基于遷移學習方法的深度卷積神經網絡。實驗結果表明,TL-Res Net152模型在冰晶形狀分類中具有可靠的分類性能,分類準確率高達到96%,遠遠高于傳統(tǒng)的分類方法。2)由于云中不同形狀的冰晶粒子與環(huán)境溫度等因素有關,因此,為了研究各類冰晶粒子的在不同溫度和觀測高度范圍內的分布情況,本文利用TL-Res Net152冰晶粒子分類模型,分別對...

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 冰晶粒子的分類研究
        1.2.2 冰晶粒子與環(huán)境溫度
        1.2.3 層狀云中冰晶粒子微物理特征
    1.3 本文研究方法與特色
        1.3.1 云中冰晶粒子的分類
        1.3.2 TL-Res Net152 分類模型的應用
        1.3.3 層狀云微物理結構的研究
第二章 研究資料說明
    2.1 研究資料
    2.2 資料處理
第三章 基于深度遷移學習的云中冰晶粒子分類
    3.1 冰晶粒子數據集
    3.2 冰晶分類模型的建立
    3.3 實驗參數設置
    3.4 實驗結果與分析
        3.4.1 冰晶分類模型的訓練與驗證
        3.4.2 TL-ResNet152 模型的評估
    3.5 小結與討論
第四章 冰晶分類模型的應用
    4.1 分類模型應用的結果分析
        4.1.1 2017年11月25日觀測個例
        4.1.2 2016年9月17日觀測個例
        4.1.3 2017年2月21日觀測個例
    4.2 結果比較與分析
    4.3 小結與討論
第五章 一次降水性層狀云系統(tǒng)微物理結構的飛機觀測研究
    5.1 天氣背景和探測路徑
        5.1.1 天氣背景分析
        5.1.2 飛行軌跡以及多普勒雷達資料分析
    5.2 云中微物理結構特征探測分析
        5.2.1 各氣象要素的變化
        5.2.2 混合相云中冰晶粒子分布特征及增長機制
        5.2.3 融化層中冰晶粒子的特征
    5.3 小結與討論
第六章 總結與展望
    6.1 本文主要工作及結論
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：4040823