基于形态结构特征的对流单体自动分割方法研究

作者：张军; 贺婷婷; 侯谨毅^*; 王萍

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2021, 48(10): 93-104.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2021.10.011

• 天气雷达
• 风暴单体
• 形态学特征
• 迭代分割
• 计算机视觉

风暴单体是形成各类强对流灾害天气的基本单元,它们的雷达回波形状复杂、内部分布不一、外层相互交织,从而造成单体分割困难.提出了一种基于形态结构特征的对流单体自动迭代分割方法.以雷达图片中区域树结构单体分割结果为初始输入,在每次迭代分割过程中,首先计算各个分割结果的3个形态结构特征,然后通过一个预先训练的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器判断分割结果是否为对流单体,对非单体的分割结果进行再次分割.通过3种不同类型的风暴案例进行测试,结果表明,本文方法能够有效地识别出聚集的单体和处于分裂/合并状态的单体,并且能够获得单体的完整结构.在定量评估测试中,本文算法获得了0.84的临界成功指数评分,高于传统的风暴单体识别与跟踪算法(Storm Cell Identification and Tracking,SCIT)方法(0.55)和单阈值方法(0.49).

• 单位
  天津大学