《雷達(dá)衛(wèi)星圖像處理》教學(xué)大綱

1、雷達(dá)衛(wèi)星圖像處理Radar and Satellite Images Processing一、課程基本情況課程類別：專業(yè)主干課課程學(xué)分：2 學(xué)分課程總學(xué)時：32學(xué)時，其中講課：16學(xué)時，實驗（含上機）：16學(xué)時課程性質(zhì)：必修開課學(xué)期：第7學(xué)期先修課程：雷達(dá)氣象學(xué)，衛(wèi)星氣象學(xué)適用專業(yè)：大氣科學(xué)（大氣探測方向）專業(yè)教材：開課單位：大氣物理學(xué)院大氣探測系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)本課程主要講授雷達(dá)、衛(wèi)星圖像資料處理的基本原理和方法，包括資料的質(zhì)量控制，資料的讀取與分析，雷達(dá)、衛(wèi)星圖像產(chǎn)品的分析等方面。本課程是雷達(dá)氣象學(xué)和衛(wèi)星氣象學(xué)的后續(xù)課程，重在強化學(xué)生對雷達(dá)、衛(wèi)星圖像資料的處理和分析能力。三、教

2、學(xué)內(nèi)容和要求第1章雷達(dá)圖像處理導(dǎo)論（2學(xué)時）（1）了解天氣雷達(dá)/雙偏振天氣雷達(dá)基本探測原理、掃描方式、生成數(shù)據(jù)的流程。（2）熟悉天氣雷達(dá)常用基數(shù)據(jù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式，掌握雷達(dá)數(shù)據(jù)的基本讀寫方法。（3）熟悉常用雷達(dá)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和插值方法。重點：雷達(dá)數(shù)據(jù)的基本讀寫方法難點：雷達(dá)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和插值方法第2章氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制（2學(xué)時）（1）了解重采樣、濾波、地物抑制、數(shù)據(jù)訂正等常用質(zhì)控方法。（2）熟悉距離折疊和速度模糊的處理方法。（3）掌握基于模糊邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)控方法。重點：距離折疊和速度模糊的處理方法，模糊邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)控方法難點：模糊邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)控方法第3章. 氣象雷達(dá)基本產(chǎn)品反演方法（2

3、學(xué)時）（1）了解反射率、徑向速度、偏振量相關(guān)產(chǎn)品算法及應(yīng)用。（2）掌握組合反射率、回波頂高、CAPPI、垂直液態(tài)含水量（或降水估測）、垂直剖面、VAD、VVP、SRM、粒子分類、偏振估測降水算法等產(chǎn)品算法。重點：組合反射率、回波頂高、CAPPI、垂直液態(tài)含水量（或降水估測）、垂直剖面、VAD、VVP、SRM、粒子分類、偏振估測降水算法等產(chǎn)品算法難點：偏振估測降水算法第4章氣象雷達(dá)預(yù)報、預(yù)警產(chǎn)品反演（2學(xué)時）（1）了解TREC、SCIT、TITAN、冰雹識別、龍卷識別等預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品算法及應(yīng)用。（2）掌握TREC回波外推預(yù)報產(chǎn)品算法。重點：回波外推預(yù)報產(chǎn)品算法難點：回波外推預(yù)報產(chǎn)品算法第5章衛(wèi)星資

4、料圖像處理及應(yīng)用（2學(xué)時）（1）了解衛(wèi)星資料存儲的HDF格式；（2）掌握HDF格式的讀??；（3）掌握衛(wèi)星資料的顯示；重點：掌握讀取HDF格式的函數(shù)難點：衛(wèi)星圖像資料的顯示第6章衛(wèi)星圖像處理的基本方法（6學(xué)時）6.1圖像像素的統(tǒng)計（2學(xué)時）（1）掌握衛(wèi)星圖像像素的直方圖統(tǒng)計方法；（2）掌握衛(wèi)星圖像像素的多元統(tǒng)計方法；重點：圖像像素的直方圖統(tǒng)計法，多元統(tǒng)計法難點：無6.2圖像的增強和變換（2學(xué)時）（1）掌握衛(wèi)星圖像增強的基本方法（圖像平滑，去噪聲，線性變換，灰度閾值增強）；（2）理解衛(wèi)星云圖的增強原理（分段函數(shù)增強，對數(shù)增強，指數(shù)增強，直方圖均衡化等）；（3）掌握衛(wèi)星云圖的代數(shù)運算方法；重點：衛(wèi)星圖像增強的基本方法難點：無6.3衛(wèi)星圖像的空間變換（2學(xué)時）（1）理解衛(wèi)星圖像空間卷積方法；（2）掌握衛(wèi)星云圖的邊緣增強，邊緣檢測和濾波的原理；（3）掌握衛(wèi)星云圖的傅里葉變換；重點：圖像的邊緣增強，邊緣檢測和濾波難點：圖像的傅里葉變換四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：次，課程論文：篇；（2）考核方式：（閉卷考試、開卷考試、課程論文等）（3）總評成績計算方式：（平時成績、實驗成績、期中考試成績和期末考試成績等綜合計算）五、參考書目陳渭民編著，衛(wèi)星氣象學(xué)，M 北京：氣象出版社，2005.張培昌等編著，雷達(dá)氣象學(xué)，M 北京：氣