基于小波零树的雷达回波数据的压缩

当前,天气雷达监测已经由单部雷达局部监测发展到了利用多部雷达组网监测的阶段。组网监测可以掌握比单部雷达更大范围的天气形势,从而大大提高天气雷达在区域预报中的作用。但是,雷达回波数据量较大,为了保证组网拼图的时效性,一种有效的解决办法是对它进行压缩。论文深入分析了雷达数据的小波域系数特性后,在小波变换及零树编码的基础上,提出了一种改进算法,新算法主要对小波的分解方式及零树编码进行了改进。经实验验证,改进算法对雷达回波数据的压缩效果有了明显的改善,有一定的实用价值。     

小波零树和集合分裂算法在图像压缩中的应用

介绍了小波零编码在图像压缩中的应用，在小波零树编码中采用了集合分裂算法。实验证明该算法能有效的传送小波零树系数的排序信息，编码比特率控制方便，且算法简简。     

基于零树小波与分形图像的编码算法结合研究

通过有机结合零树小波编码、分形图像编码，提出了一种基于零树小波和分形图像的小波图像压缩算法，讨论了基于零树小波图像压缩的编码算法机理，提高了算术编码的性能，并对JPEG2000与JPEG效果图像的测试实验结果进行了比较，实验结果表明，JPEG2000的压缩效果优于目前已有的小波图像压缩算法。     

基于快速EZC-DCT的地形压缩绘制技术*

对大规模地形进行实时渲染时,大量数据传输、存储和处理严重制约着实时渲染的速率。基于此,提出了一种基于快速离散余弦变换的嵌入式零树编码实现地形数据压缩与实时粗粒度LOD渲染结合的算法。首先对分块后的地形数据分别进行快速离散余弦变换,然后对得到的系数进行聚类操作,最后对其进行嵌入式零树编码。实验结果表明该算法压缩效率高,信噪比较好,计算相对简单,帧速率比传统的基于小波变换的算法提高了20%,更加符合视觉要求。     

基于整数平方阈值和索引表的静止图像编码算法

零树编码对一般小波变换有很多优点，但对能量集中性较差的整型小波变换(IWT)却达不到最佳效果．针对IWT存在的这一特点，结合零树编码的优点给出一种新算法．第1，根据IWT中各子带系数幅值的动态变化范围较小，小波图像能量集中性较DWT差这一特点，提出利用连续的正整数平方作为IWT小波系数量化阈值的整数平方算法；第2，提出一种基于索引表和游程编码的小波零树编码方法，简化了编码与解码过程．实验表明，该算法针对IWT在近无损压缩的情况下较EZW算法和SHPIHT更为简便高效。     

改进的静态图像零树编码算法

Ｓｈａｐｉｒｏ的ＥＺＷ静 图像压缩算法,由于充分利用了小波变换图像的良好性质,引起了图像数据压缩领域的广泛注意,ＥＺＷ算法被认为是静态图像变换编码领域迄今为止最好的算法之一,通过分析与实验,发现该算法也存在一些不足,地此该文提出 了一种改进的零树编码算法,在一定 克服了这些不足,该算法编码流包括在发）最低了带图像的编码流,最低频的子带图像包含了原始图像的绝大春系数的绝对值比人它子图的系数要大几个数     

基于零树和位平面的小波图像压缩算法

通过有机结合零树编码、位平面编码和算术编码,提出了一种基于零树和位平面的小波图像压缩算法ZBP(Zerotree and bit plane).ZBP不仅充分利用了零树符号之间的相关性,而且从位数据的层面上挖掘出了小波系数值之间的相关性,从而提高了算术编码的性能.实验结果表明,ZBP的压缩效果优于目前已有的小波图像压缩算法.     

基于零树小波与分形图像编码算法的JPEG2000

提出了一种基于零树小波和分形图像的小波图像压缩算法,讨论了基于零树小波图像压缩的编码算法机理及JPEG2000静态图像压缩算法,对JPEG2000与JPEG效果图像的测试实验结果进行了比较。     

一种快速的小波变换图象编码算法

首先分析并指出了对于零数编码来说,小波变换时应当使用原始滤波器系数参与运算,而对滤波器系数进行缩放会影响其编码性能,此外,低通滤波器时延参数对零树编码性能也有重要影响,为了保证小波变换后各小波子带图象之间的自相似性,就必须使低通滤波器的时延为零,在此基础上,针对具有二进系数的双正交小波滤波器,提出了一种适合零树编码的快速小波变换算法,此算法不但以移位代替了乘法运算,而且与使用原始滤波器系数的变换等效,最后,结合快速零树编码算法,实现了一种快速高效的编码系统。     

一种高效的自适应指纹图像压缩算法

提出了一种新的高效的指纹图像压缩算法,该算法根据识别特征对指纹图像的关键点对应的小波系数进行自适应量化,从而有效地改进了零树小波压缩算法,实验结果证明了本文算法的有效性。     

自动气象站质量控制系统中覆盖软件的设计与实现

区域气象自动站收集降水数据的质量,直接决定着气象预警的漏警与虚假概率,但是仅依靠自动站间采集数据的时空相关性难以准确验证数据的有效性。通过天气雷达对降水滴谱的分析可以对自动站数据进行校验。但是,雷达站的系统异构性和地理环境的复杂性使其难以判定所覆盖的气象站,易产生错误校验。结合天气雷达的层体扫模式和雷达波束的遮挡模型,构建了雷达站与自动气象站点的覆盖匹配算法,基于该算法实现的自动站与雷达站匹配软件可有效的实现雷达站与自动站配对,从而为对自动站降水数据进行校验提供基础保障。     

天气雷达反射率数据方位分辨率提高

天气雷达反射率数据方位分辨率的提高,对中小尺度强对流天气过程的精细探测有重要的意义。以雷达气象积分方程为基础,通过对天气雷达反射率方位数据的过采样,建立雷达测量的低分辨反射率数据与真实气象目标高分辨率数据之间的矩阵方程,提出使用截断奇异值分解算法优化超分辨反演方程逆求解及改善解稳定性。实验结果验证,该方法对反射率数据方位分辨率的提高是行之有效的。     

地基与机载气象雷达探测数据转换算法研究

利用地基多普勒气象雷达探测数据恢复出真实气象目标的位置、移动速度、范围大小,通过对地基气象雷达数据进行空间插值处理,设计仿真算法,在机载雷达扫描方向上进行空间分层投影和插值,在不考虑旁瓣回波和载机实际飞行状态等因素的影响时,得到理想的扫描模型,完成机载多普勒气象雷达对相应区域的扫描产品的仿真.实验表明仿真回波适用于分析机载雷达探测云雨的回波特性.     

新一代多普勒天气雷达网探测数据对比分析系统

我国即将建成由216部多普勒天气雷达组成的观测网,组网雷达数据对比分析是及时发现雷达网故障、为雷达定标提供参考,提高短时临近天气预报准确率的基础。为解决上述问题,研发了雷达组网数据对比分析系统。首先,针对距离衰减和波束展宽对雷达探测数据的影响,提出利用相邻雷达等距离线垂直剖面内的网格数据进行对比分析;然后,为了满足实时计算需求,提出快速等距离线坐标变换算法,算法可节约85%的计算时间;针对雷达数据空间分布特点,提出三维混合插值算法,以便最大限度保留原始数据特征,提高数据对比分析精度。系统可自动处理相邻雷达时间同步数据,统计分析等距离线垂直剖面内的数据,实现组网数据可靠性和一致性的客观评估分析。实验结果表明,软件系统能够满足组网雷达数据客观评估需求。     

基于TS101平台的气象雷达解距离模糊算法实现

信号处理器是气象雷达的重要组成部分,可实现各种算法来提取气象信息,因此开发新一代气象雷达信号处理器具有重要意义.该信号处理系统采用AD公司的TigerSHARC系列芯片TS101,本文介绍基于该DSP芯片的信号处理器硬件设计以及气象雷达信号处理算法的软件流程.使用表明,该气象雷达信号处理器有很强的运算能力,能实现较为复杂的解距离模糊算法,并且具有很好的处理效果.     

基于OpenCL的雷达外推算法改进与优化

基于雷达资料的外推是临近预报中重要的方法之一,随着全国气象雷达网络建设规模的不断提高以及观测资料精细化程度的提升,基于区域乃至全国雷达拼图的外推预报,每次计算都需花费大量时间,甚至滞后于每6分钟一次的资料观测频次。为解决传统外推算法运算复杂度高,实时性差的问题,运用OpenCL构建基于GPU的异构计算模型对外推算法进行并行化改进。然后逐步分析影响算法性能的瓶颈,并通过改进和测试数据比对,阐述算法优化的过程。其中,内存与线程的映射优化、合理利用局部存储器作为高速缓存以及隐藏CPU执行时间等方法不仅对本算法的执行效率带来显著提升,也可为其他基于OpenCL异构计算的优化提供参考。以AMD Graphic Core Next和Northern Islands二代GPU架构作为测试平台,并以Intel CPU并行计算作为测试参考,测试结果表明,改进后的算法在硬件同等功耗的情况下,计算性能提升15~22倍。     

嵌入分层聚类的小波零树图像编码

该文研究了小波系数的一类新的统计特性－－分层聚类特性，为了利用这种特性，文章分析了这些分层聚类的结构关系，并结合已有小波零树技术提出了一个嵌入分层聚类零树小波图像压缩编码算法，这个新算法利用形态学算子来聚类优化子带内重要系数编码，同时使用小波零树来实现对子带间小波系数相似衰减特性的利用，提高对不重要小波系数的编码效率，因此，新算法有效地克服了单纯使用零树或单纯使用形态学聚类技术所存在的不足，实验结果证实：该文所提出的编码器性能相对于EZW编码器有明显的提高，其性能可以与SPIHT编码器和MRWD编码器相媲美，该文所提出的编码器不仅具有渐进传输和CBR应用所需的嵌入特性，同时也具有极低的算法复杂度，稍加改动还可以支持多分辨编／解码。     

Efficient Storage of Weather Radar Data

Weather radars produce large amounts of data and this has important implications for the archiving and analysis of data. The need for methods to deal with weather radar data sets will only increase as the United States National Weather Service (NWS) continues deployment of its 137 WSR-88D radars as part of the NEXRAD program. In this article we describe a compression and archiving strategy for weather radar data and present results for 62 days of reflectivity data from a radar operated by the NWS, as well as results for 60 days of reflectivity data for a radar operated by the Bureau of Meteorology in Australia. In their original format, these two sets require 60 GB of storage. In the format we describe, they require 4.8 GB and the data is portable across many platforms. The software for manipulating the converted data is simple, efficient, and easy to implement in C or Fortran. The savings in disk space and reduction in reading time compare favorably with what is attainable with deflation, the algorithm used in the popular gzip compression program. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

新一代天气雷达原始资料数据库设计

随着我国新一代天气雷达布网工作的展开,将逐步积累起大量的天气雷达原始资料。为充分高效的利用这些可能达到海量存储量级的资料开发一个适应气象部门特殊需要的雷达资料数据库是一项极有意义的工作。本文利用VisualFoxPro6.0设计的新一代天气雷达原始资料数据库,除具有一般数据库的基本功能外,还可以将不同厂家生产的不同类型的雷达数据入库,同时针对不同的天气类型进行分类资料查询,为气象科研工作者提供方便。