基于蟻群系統(tǒng)理論的槽線識別研究與應(yīng)用.pdf

1、在經(jīng)濟社會飛速發(fā)展的今天,天氣預(yù)報的重要性日益彰顯,涉及到社會生產(chǎn)、人民生活等諸多領(lǐng)域的切實利益。同時,隨著計算機軟件和硬件技術(shù)的周期性飛躍,海量實時監(jiān)測資料的計算機自動化處理成為當(dāng)務(wù)之急。影響天氣的因素有很多,引起天氣變化的氣象條件就更多,保證天氣預(yù)報準(zhǔn)確率的難度是難以想象的。在氣象領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是天氣圖,各種氣象探測數(shù)據(jù)都會嚴(yán)格準(zhǔn)確地顯示在天氣圖中,除了必備的理論依據(jù),還有預(yù)報員根據(jù)多年的經(jīng)驗總結(jié)出一系列影響天氣的要素,同時據(jù)此

2、分析和判斷天氣狀況,做出預(yù)報分析結(jié)論。這些由經(jīng)驗而得到的天氣要素在如今的預(yù)報中已經(jīng)占據(jù)了很重要的地位,實際應(yīng)用中對于天氣圖中這些天氣要素的分析要求也日益提高,實現(xiàn)自動分析處理成了實際應(yīng)用中的熱點。由于目前應(yīng)用的氣象業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)還沒有包括槽線的計算機自動識別系統(tǒng),所以本課題一個最大的目標(biāo)就是填補這一空白,使今后的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中引入槽線自動識別的功能,使預(yù)報員徹底脫離人工查找、手繪天氣圖中槽線的現(xiàn)狀,為天氣要素的分析提供更加迅速、準(zhǔn)確、省力的方

3、法,促進(jìn)氣象領(lǐng)域自動化識別技術(shù)的普及和發(fā)展。本文從應(yīng)用需求角度出發(fā),結(jié)合天氣預(yù)報分析現(xiàn)狀,對在天氣變化中扮演重要角色的“槽線”進(jìn)行了分析探討。在分析槽線所引起的天氣變化和其基本特征的基礎(chǔ)上,得出了計算機識別的基本策略,并且在學(xué)習(xí)了群集智能理論后,根據(jù)蟻群系統(tǒng)的一系列算法和相關(guān)框架,得出了“量身定制”的基于蟻群系統(tǒng)理論的槽線識別方法。該算法由以下幾個主要部分構(gòu)成:高空壓力場等壓線識別、低壓槽內(nèi)槽點識別、低壓槽區(qū)域中心識別、基于蟻群算法的槽