极地研究

极地研究 ›› 2011, Vol. 23 ›› Issue (3): 168-177.DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00168

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紫外极光图像极光卵提取方法及其评估

王倩1,孟庆虎1,胡泽骏2,邢赞扬2,3,梁继民1,胡红桥2   

  1. 1. 西安电子科技大学生命科学与技术学院生命科学研究中心 2.国家海洋局极地科学重点实验室，中国极地研究中心 3.西安电子科技大学理学院
  • 收稿日期:2011-03-14 修回日期:2011-04-27 出版日期:2011-09-30 发布日期:2011-09-30
  • 通讯作者: 胡泽骏
  • 基金资助:

    基于全天空图像的日侧极光分类方法研究;日侧冕状极光的分类及其产生机制研究;日侧极光粒子沉降的能谱特征研究;日侧重联极光的多波段观测和产生机制研究;极区大气环境遥感监测技术;极区海洋大气与空间环境业务化监测及其在气候变化预测中的应用;日侧极光粒子沉降的能谱特征研究

A Method for Extracting Auroral Ovals in UVI Images and Its Evaluation

Wang Qian1, Meng Qinghu1, Hu Zejun2, Xing Zanyang2,3, Liang Jimin1, Hu Hongqiao2   

  1. 1.Research Center of Life Science, School of Life Sciences and Technology, Xidian University

    2.SOA Key Laboratory for Polar Science, Polar Research Institute of China

    3 School of Science, Xidian University

  • Received:2011-03-14 Revised:2011-04-27 Online:2011-09-30 Published:2011-09-30
  • Contact: Ze-Jun HU

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摘要：

有效确定极光卵边界对于研究太阳风-磁层能量耦合过程是非常重要的。本文提出一种新的星载紫外极光图像极光卵边界的提取方法。该方法利用一种基于模糊局部信息C均值聚类方法，对紫外极光图像进行分割，并根据极光卵的环状特性，提取较完整的极光卵极向/赤道向边界。结合DMSP卫星沉降粒子观测数据，分别构建了极向边界和赤道向边界数据库，对本文提出的极光卵提取方法的准确性进行了评估，结果表明其性能优于现有其他方法。

关键词: 模糊聚类

Abstract:

The equatorward and poleward boundaries of auroral oval are important geophysical parameters which are closely related with the energy coupling between solar wind and magnetosphere. A new method of acquiring the boundaries of auroral oval in Ultraviolet Auroral Imager (UVI) aboard Polar satellite is evolved from the algorithm named fuzzy local information c-means clustering (FLICM). The method can get the integrated, real boundaries of auroral oval. The results of cross validation based on the precipitating electron boundaries from DMSP satellite precipitation particles data show that the auroral boundaries from new algorithm are more accurate than that from previous methods.

Key words: fuzzy clustering