GMS气象卫星云图实时数据录取和图像处理

图的处理并行进行，大大节省了主机的资源开销，可实现云图的实时显示。
　　
　　3云图数据的实时存储
　　
　　由于GMS-3卫星云图数据量大、传输速度高，采用一般的文件读写方式不能完成数据的实时存盘要求，必须绕过操作系统的文件组织结构，直接对磁盘上的磁道进行寻址和读写操作。图3所示为磁盘上的磁道、扇区组织形式。操作系统通常以扇区为单位进行读/写访问，即一次读/写一个扇区。一扇我通常为512字节，0.5KB，读写一个扇区一般要1.5ms，磁头在磁道间移动的定位时间，即平均寻道时间为10ms。假设操作系统每读/写一个扇区后均需重新定位磁道，则存储一帧42KB数据所花的时间为（42/0.5）×（10+1.5）=966ms，超过了卫星发一帧数据的时间600ms。若在程序中直接控制磁头定位到某一磁道，然后连续写完该磁道上的所有扇区，再去寻找下一空磁道，则假设每一磁道有17个扇区，那么一个磁道上就保存17/2=8.5KB数据，花费时间（17×1.5）+10=35.5ms。保存一帧数据约需访问（42/18.5）约为5个磁道，所需时间为35.5×=177.5ms，大大小于600ms，完全满足了实时存储的要求。
　　
　　
　　
　　
　　
　　4主要图像处理功能
　　
　　GMS-3卫星云图含有丰富的信息，对它的图像进行各种处理，可以获取许多有用的资料。下面简述几项常用的主要功能。
　　
　　（1）加伪彩色
　　
　　GMS-3云图所获取的是红外和可见光的灰度等级。红外的灰度等级为256，人眼较难区分，可将红外云图用8种颜色，每种颜色32个灰度等级在CRT上显示出来，便于观察分析。
　　
　　（2）漫游、放大、缩小功能
　　
　　由于云图全景为一个2300×2300的矩形，在屏幕上不易按1：1的比例显示出来，因此，图像处理中设计了漫游、放大、缩小等功能，以便能对云图的全局或局部进行观察、分析。
　　
　　（3）动画显示
　　
　　可连续显示多幅不同时间的卫星云图，从中可以看出天气系统的变化过程，并可进行风场演推等分析计算。
　　
　　（4）网络及地标处理
　　
　　网络指经纬度网络。GMS-3卫星通过边扫描边标定自身位置和姿态的方式，获取一组经、纬度线相交点对应图像象素的数据，它不完全等同于地图上的经纬度坐标。根据这组数据在云图上可画出经纬度网格线，提高对天气系统的观测精度。同时，对海岸线、国境线、江河等地理位置，也作了修正处理。
　　
　　本文以GMS-3为例介绍了一种气象卫星云图微机处理系统的方法及主要功能、关键技术。它以较低廉的成本实现了高速度、大容量数据的处理，较好地满足了各方面的要求。
　

《GMS气象卫星云图实时数据录取和图像处理(第2页)》