一种强风暴结构特征的可视化分析方法

摘要

基于雷达气象理论和历史统计规律,提出了一种能从雷达数据中自适应地识别和显示出强风暴体内多类重要特征区域的可视化算法.首先,以逻辑的分析策略来识别对流系统中的内核点,搜寻连通区域完成各风暴单体的分割.然后分析连通对流区域中反射率强度数据和梯度的分布特征,自动地抽取强风暴体中4类特征区域的边界阈值,最后针对雷达数据的特点改进了传统的光线投射算法,构建了一个GPU上并行计算的三维绘制框架,能够根据强风暴体内部区域的不同结构自动地调节绘制的参数,加强显示风暴内部重要结构特征(暴雨,冰雹,回波悬垂等等).实验结果表明,算法能准确而快速地识别和展示三维强风暴结构的区域边界.气象预报员也能够从展示的三维强风暴结果种直接分辨出墙风暴的各类属性,掌握强风暴的各类属性和演变发展,进而对短时强降水,雷雨大风以及冰雹等灾害天气进行有效监测和预报.