第一章节：绪论。介绍本课题研究的背景和意义，说明国内外研究现状和发展趋势，并 给出本文的主要研究内容和章节安排。 

第二章节：气象图像的预处理。根据气象传真图的特征，在图像二值化时，采用 OTSU 法

（最大类间方差法）进行阈值分割。利用底图匹配去除经纬线及海岸线等固定信息特征，并 将固定区域的文字，框图等信息去除，最后去除图像中的噪声。 

第三章节：对等高线的数据矢量化。本课题采用基于细化的矢量化算法。根据气象图中 的等高线特征，使用细化算法提取等高线中心骨架并修复在细化中断裂的曲线，使之平滑、 连续。最后，建立坐标系，在兼顾精度的同时，完成数据的压缩，实现等高线的矢量化处理。 第四章节：Delaunay 三角网格法三维建模。主要介绍了 Delaunay 三角网格法的定义及原 理，利用编程将处理后得到的气象图等高线的矢量化数据进行三角网格生成，并画出三维模

型图。

第五章节：编程实现等压面三维重建。介绍编程的开发环境及软件，说明程序设计的思 想及实现过程。

第六章节：运行结果分析。对第五章节编程实现的三维等压面重建的结果进行分析。 第七章节：小结。总结本课题研究的主要内容及成果，指出不足及缺陷。

2。 气象传真图的预处理

由于矢量化算法的不足之处，并且需要矢量化处理的图像大多为工程图纸、气象图及地 图等，这些图片易受到脱色及噪声的影响，导致图片质量下降，增加矢量化工作难度。 

所以，对图像进行预处理的工作显得十分关键。图像的预处理可以加强图片的质量或特 征，降低了后续的矢量化处理过程的难度。[5] 

本课题对气象传真图的预处理主要包括：对气象传真图的解读、二值化、图框提取、底 图匹配和图像降噪等步骤。 

2。1 气象传真图的解读

本课题主要以日本气象厅发布的亚洲高空天气图为研究对象，分析并提取天气传真图中 的基本信息，进行矢量化处理及三维重建。[6] 

2。1。1 地面分析图

图 2。1 地面天气分析图（亚洲）

日本气象厅发布的地面分析图大致范围为亚洲东部以及西、北太平洋海域。日本气象厅 发布的天气图主要是为了观测日本领域周围的气象状况，由于需要和国际天气图标准统一， 得到更为广泛的使用，日本发布的天气图采用国际统一标识，部分文字采用英文标注，为船

舶、航空事业广泛使用。 

⑴日本气象厅发布的天气图使用国际天气符号标注，并相应地标注如海洋警报的符号以 保证船舶航行的安全，并且采用全球通用标准时间。如图 2。1 的左上角及右下角的方框中 060600UTC MAY 2016 表示观测时间为 2016 年 5 月 6 日 6 时 00 分（世界时）； ASAS 表示 东亚及西北太平洋区域（亚洲）地面分析图。 

⑵天气图上横竖线表示的是经纬度的网格线，大陆板块的海岸线以及闭合曲线（可能不 完整）表示的等压线。图中等压线每隔约 20hPa 绘制一条，图中可见 998（1002）hPa，1020hPa。 天气图上还有较细的等压线，每隔 4hPa 绘制一条。 

⑶图 2。1 中×标记的为中心位置，符号 L 表示低压中心，H 表示高压中心。标识附近的阿 拉伯数值为中心压力值。 

⑷对于一些观测点，图中都参照国际式天气符号：气温（TT）、天气（W）、风向（dd）、 风速（ff）、云量（N）和云状（CH、CM、CL）。