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第1章 概述5

1.1 气象信息的流程5

1.2 气象数据的来源7

1.2.1 地面气象仪器的种类9

1.2.2 气象仪器的基本组成10

1.2.3 常用气象传感器的特性12

1.2.4 常用气象数据采集器26

1.3 气象数据的误差分析31

1.3.1 气象观测的“三性”要求与仪器的技术要求31

1.3.2 气象仪器的特性指标33

1.3.3 测量误差的主要来源35

1.3.4 地面气象要素观测误差分析38

1.4 气象数据的表达47

1.4.1 地面气象资料数据模式47

1.4.2 高空气象资料数据模式51

1.4.3 气象传真图模式53

1.4.4 静止气象卫星资料的文件格式55

1.4.5 天气雷达资料的文件格式60

1.5 气象资料的管理68

1.5.1 信息处理分系统68

1.5.2 数据库分系统69

1.5.3 层次化数据存储管理分系统74

1.5.4 应用服务分系统75

1.5.5 系统运行监控分系统76

1.5.6 系统备份和灾难恢复77

1.6 气象信息处理技术的发展77

1.6.1 气象信息处理系统的结构77

1.6.2 气象信息处理系统的功能78

1.6.3 气象信息技术重点支持的开发内容79

1.6.4 由外军气象保障计划看发展81

1.6.5 气象信息处理系统的技术基础84

第2章 气象数据传输技术87

2.1 气象数据的时效性87

2.2 气象数据的传输88

2.2.1 数据通信系统基本概念89

2.2.2 VSAT通信系统106

2.2.3 图文电视广播VBI和数字视频广播DVB119

2.2.4 无线网122

2.3 气象仪器设备常用数据通信接口125

2.3.1 串行通信的基本概念125

2.3.2 RS-232-C接口127

2.3.3 RS—422标准串行接口总线136

2.3.4 RS—485标准串行接口总线137

2.3.5 RS—422/485标准应用举例——主从多机通信141

2.3.6 电话通信接口144

2.4 气象数据压缩技术145

2.4.1 数据压缩145

2.4.2 常用气象数据压缩编码方法147

2.4.3 气象图像及网格数据压缩编码方法147

第3章 天气图自动分析处理技术151

3.1 图形网格的划分151

3.1.1 概述151

3.1.2 三角网格划分的基本原理151

3.1.3 三角网格划分算法简述152

3.1.4 三角网格划分的数学定义153

3.1.5 三角网格划分算法的详细步骤154

3.1.6 三角网格划分算法的比较160

3.1.7 三角网格的优化160

3.1.8 三角网格的应用161

3.2 等值线图生成方法161

3.2.1 概述161

3.2.2 网格插值162

3.2.3 逐点判别、生成等值线图164

3.2.4 三角形剖分参数165

3.2.5 三角形法生成等值线图166

3.2.6 矩形法生成等值线图172

3.2.7 曲线的生成175

3.2.8 小结176

3.3 气象图形动画的实现176

3.3.1 概术176

3.3.2 系统的主要功能177

3.3.3 系统的总体结构178

3.3.4 系统的数据处理179

3.3.5 气象动画的设计方法180

3.3.6 气象动画系统的应用181

第4章 气象图像分析技术183

4.1 基本概念183

4.1.1 图像的含义及分类183

4.1.2 数字图像184

4.1.3 数字图像处理186

4.1.4 数字图像的显示187

4.2 常用的图像处理方法190

4.2.1 图像的增强190

4.2.2 灰度直方图的修改190

4.2.3 图像的频域处理增强191

4.2.4 空间滤波增强192

4.2.5 伪彩色增强193

4.2.6 图像增强的应用194

4.3 图像的分割194

4.3.1 直方图门限化的二值分割195

4.3.2 基于边界线的分割195

4.3.3 区域检测找边界195

4.3.4 Hough变换196

4.4 雷达图像处理技术196

4.4.1 气象雷达图像的种类196

4.4.2 气象雷达图像数据的积分和订正198

4.4.3 气象雷达图像的坐标变换和几何校正198

4.4.4 气象雷达图像的增强199

4.4.5 气象雷达图像的分割与识别199

4.4.6 气象雷达体数据可视化199

4.5 卫星云图处理技术200

4.5.1 气象卫星的种类200

4.5.2 卫星云图成像原理201

4.5.3 卫星云图的种类202

4.5.4 卫星云图的灰度表达203

4.5.5 投影变换204

4.5.6 削弱干扰和噪声207

4.5.7 几何纠正208

4.5.8 增强处理209

4.5.9 图像分割212

4.5.10 图像在预报中的应用213

第5章 气象水文信息网络系统215

5.1 系统组成216

5.2 信息流程217

5.3 信息传输及组织218

5.3.1 VSAT气象水文通信系统218

5.3.2 卫星电视气象水文数据广播接收系统219

5.3.3 公用数据网气象水文业务应用系统219

5.4 信息存储与分发220

5.5 信息处理与应用221

附录222

附录1 大气科学年谱222

附录2 中华人民共和国气象法228

附录3 第一章附图236