Разработка методов и средств текущего прогнозирования

• Автор: Кузнецов, Анатолий Дмитриевич
• Шифр специальности: 11.00.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 355 с. : ил.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(РГГМУ)
На правах рукописи
Кузнецов Анатолий Дмитриевич
УДК 551.[509.324+501.81+507.362.2]
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТЕКУЩЕГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
11.00.09 - Метеорология, климатология, агрометеорология
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Технические средства автономного центра текущего прогнозирования
1.1. Организационная структура автономного центра текущего прогнозирования
1.2. Автоматизация метеорологической радиолокационной
станции МРЛ
1.2.1. Автоматизированные метеорологические радиолокационные комплексы “Метеоячейка ” и А КСОПРИ
1.2.2. Автоматизированная система “Вертикаль” для вертикального радиолокационного зондирования атмосферы с высокой
разрешающей способностью
1.3. Автоматизация комплексной радиотехнической аэродромной метеорологической станции КРАМС
1.4. Автоматизация радиолокационной станции аэрологического зондирования “Метеорит”
1.5. Автоматизация получения изображений с метеорологических спутников Земли
1.6. Аэростатно-спутниковый комплекс зондирования атмосферы
1.7. Сетевое обеспечение автономного центра текущего прогнозирования
2. Математические методы обработки информации, получаемой техническими
средствами автономного центра текущего прогнозирования
2.1. Математические методы цифровой обработки радиолокационных
и спутниковых изображений
2.1.1. Общие принципы цифровой обработки радиолокационных
и спутниковых изображений
2.1.2. Текстурный анализ изображений
2.1.3. Построение центральной линии объекта на спутниковых
и радиолокационных изображениях
2.1.4. Сегментация изображения
2.1.5. Локальная фильтрация спутниковых изображений
2.2. Математические методы обработки радиолокационных данных МРЛ-5,
получаемых с помощью системы “Вертикаль”

2.3. Математические методы обработки результатов дистанционных
спутниковых и наземных метеорологических измерений
2.3.1. Математические методы решения обратных задач
атмосферной оптики
2.3.2. Дистанционное зондирование профиля влажности атмосферы
2.3.3. Использование данных аэростатно-спутникового комплекса для повышения точности дистанционных методов зондирования атмосферы
2.3.4. Дистанционное зондирование параметров облачности
2.4. Использование данных автоматизированной метеостанции КРАМС
для уточнения вертикальных профилей метеорологических величин
2.5. Математические методы текущего прогнозирования временных рядов
3. Использование методов цифровой обработки изображений для целей
текущего прогнозирования
3.1. Открытая интерактивная система цифровой обработки спутниковых
и радиолокационных изображений
3.2. Сегментация и контрастирование облачности на спутниковых и радиолокационных изображениях
3.3. Определение границ и представление положения и формы
облачных образований
3.4. Определение положения и представления формы атмосферных фронтов
по спутниковым изображениям
4. Апробация методов текущего прогнозирования
4.1. Анализ результатов текущего прогнозирования эволюции атмосферных фронтов
4.2. Анализ результатов текущего прогнозирования положения
и формы облачных образований
Заключение
Список использованных источников

сообщений), отображения метеоинформации на цифровых индикаторах, регистрации на телетайпе и распространения по телетайпным каналам связи. В КРАМС-2 все датчики подключаются к блоку управления и преобразования (БУП). БУП представляет собой автоматически работающее микропроцессорное измерительновычислительное устройство, обеспечивающее преобразование аналоговых выходных сигналов датчиков в цифровую форму, первичную обработку и передачу в центральное устройство с периодичностью 15 с результатов измерения и обработки в виде телеграммы. Периодичность опроса первичных измерительных преобразователей соответствует требованиям, необходимым для текущего прогнозирования, и составляет:
а) по каналам датчиков метеорологической дальности видимости, высоты нижней границы облачности - 15 с, параметров ветра - 5 с,
б) по каналам атмосферного давления, температуры и влажности воздуха -15 мин.
Пределы и точность измерения метеовеличин в КРАМС-2 представлены в таблице 1.2.
Вычислительное устройство КРАМС-2 обеспечивает обработку измерительной информации, поступающей от датчиков через блок управления и преобразования (БУП), и выдачу следующих параметров:
а) метеорологическая дальность видимости;
б) средняя скорость ветра в пределах 1 - 40 м/с за скользящие интервалы осреднения 2 и 10 минут;
в) максимальная скорость ветра в пределах 3-55 м/с за скользящий интервал 2 минуты;
г) среднее направление ветра за скользящие интервалы 2 и 10 минут;
д) температура точки росы с округлением до градусов;
е) максимальная и минимальная температура воздуха за 12 ч между сроками измерения;
ж) приведенное к уровню моря и уровню земли атмосферное давление, величина и характеристика барической тенденции.
На визуальные блоки индикации выдаются следующие параметры:
- время (час, минуты) последнего срока регистрации информации;
- режим работы станции (срочный, штормовой);
- наличие грозовых разрядов;
- наличие гололеда (ручной ввод);