卫星气象学实习报告-卫星资料处理及显示
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姓学院专
1.实习目的
1)云图数据读入并绘图
2)设计云图增强层次。自定义色标;RGB配特定颜色
3)对云图进行多种增强处理,并对比增强前后的差异
2.实习方案
1)准备工作。
把文件夹satellite-practise中的如下文件拷贝到“Matlab\work\”目录。
以上文件说明如下:
satellite_data.mat % 卫星数据以matlab mat格式存放数组形式colormap_user_define.m % 用户自定义的色标子程序
practise .m %本次实习要使用的主程序
bt.txt %卫星数据中的亮度温度数据
longitude.txt %卫星数据中与bt.txt所对应的经纬度位置数据latitude.txt %卫星数据中与bt.txt所对应的经纬度位置数据2)启动matlab 和实习主程序。
点击“打开”则看到主程序。程序解读: 见程序注释。
3)读入卫星数据并绘图。
读入卫星数据可以使用以下两种方法之一来实现。
(1)方法一: 使用fopen和fscanf等函数读入“.txt”文件中的数据。
(2)方法二:使用load语句读入“.MA T”文件中的数据。
4)增强处理与效果比较
程序中可修改的程序段:
(1)用自动色标时的语句为
set(gca,'CLim',[200 300]); %色标的范围
可以改变[200 300], 但为了对比, 程序中前后三段要一致。
(2)自定义色标时的语句为:
levels=200:10:300; % every 10 K one color;
可调整其中的数字“10”。“10”表示在亮温度[200 300]区间内每10 K改变一种颜色。
(3)用RGB配色时: 把图像像素值除以像素值最大值255得到归一化图像,故各种颜色只能在0-1内变化。RGB配色规则举例如下:
1 0 0 表示红色
0 1 0 表示绿色
0 0 1 表示蓝色
1 1 1 表示白色
0 0 0 表示黑色
0.5 0.5 0.5 表示灰色
下面是一个RGB调色表:
[ 0 0 0.6
0 0 1.0000
0 1.0000 1.0000
0 0.6 0
0 1.0000 0
1.0000 1.0000 0
1.0000 0.6000 0
0.8000 0.4000 0
1.0000 0 0
0.6000 0 0
0.6000 0 0.6000
1.0000 0 1.0000 ]
其中每种颜色均可调(包括不同程度的灰色)。
5)选择特定范围的亮度温度增强并出图
在主程序中选择以下三个语句中的一个,
①bt(find(bt>240 ))=NaN ; %低值输出不变,只改变高值
②bt(find(bt<280))=NaN; %高值输出不变,只改变低值
③bt(find(bt>240 & bt<280))=NaN %低值和高值输出不变,只改变中间值。
运行程序、观察输出图像的变化。
3.实习结果
1)首先观察不做任何修改时的三幅图,如图1-图3:
图1 图2 °
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300°
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
300
290
280
270
260
250
240
230
220
210
200
°
图3
比较三幅图:图1和图2所使用的色标范围是一样,但是图1和图2的色标间隔不同;图3使用的色标范围是自定义的,与图1和图2不同。
图1和图2的颜色是紫色到黄色,图1的色标间隔小,图片的颜色变化更加平滑,但也增加了区分颜色差异性的难度;图2的色标间隔大,图片颜色渐变更加陡峭,但也增加区分度,容易辨别差异性;图3的颜色是从紫色到深红色,颜色对比更加明显,如佛罗里达州东部的气旋与周围的夜色有明显的对比。
2)改变色标范围(色标范围改为150-300K),对比三幅图,如图4-图6:
图4 图5 °
150
200
250
300°
150
200
250
300
300
250
200
150
°
图6
可见,图4和图5中的气旋颜色没有图1和图2那么深了,与周围的颜色对比度减小了,图6和图3也是这种情况。
3)改变色标间隔(由原来的10K一个间隔改为20K一个间隔),如图7-图8:
300
280
260
240
220
200
°
图7
300
280
260
240
220
200
°
图8
图7与图2相对应,图8与图3相对应,色标间隔变大了,颜色种类减少了,但是颜色起点没变,所以气旋的颜色还是偏紫色,不过周围的颜色都发生