Original paper

Tracking cloud patterns by METEOSAT rapid scan imagery in complex terrain

Bolliger, Martin; Binder, Peter; Rossa, Andrea

Meteorologische Zeitschrift Vol. 12 No. 2 (2003), p. 73 - 80

published: Apr 25, 2003

DOI: 10.1127/0941-2948/2003/0012-0073

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ArtNo. ESP025011202002, Price: 29.00 €

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Abstract

During the field phase of the Mesoscale Alpine Programme (MAP) in autumn 1999 Meteosat-6 performed 5-minute rapid scans of a region centred over the Alpine area. This dataset was used to implement a tracking technique based on the standard pattern correlation technique for tracking cloud patterns. Sensitivity studies with respect to the size of the tracked cloud regions, their textural characteristics and persistence were carried out. The big advantage of satellite imagery of high temporal resolution for tracking purposes is demonstrated. The rapid scans favour a continuous tracking of smaller-sized geographical windows (e.g. 15 x 15 pixels) with a high tracking quality expressed in terms of correlation. This is true for rapidly developing convective cells or weakly-textured stratiform cloud areas. Besides the temporal resolution of the images the tracking results are dependent on the size of the initially defined target pattern and the rate of development.

Kurzfassung

Während der Feldphase des Mesoscale Alpine Programme (MAP) im Herbst 1999 lieferte Meteosat-6 rapid scans im 5-Minuten Takt vom Alpenraum. Mit diesem Datensatz wurden mit Hilfe der Standard Pattern Correlation Technik Wolkenmuster verfolgt. Sensitivitätsstudien bezüglich der Größe der verfolgten Wolkenregionen, deren texturellen Eigenschaften sowie deren Persistenz wurden durchgeführt. Der große Vorteil von zeitlich hoch aufgelösten Satellitenbildern für Tracking Anwendungen wird aufgezeigt. Die rapid scan Bilder begünstigen das stete Tracking von kleineren geographischen Regionen (z.B. 15 x 15 Pixel) durch eine hohe Qualität, welche durch das Maß der Korrelation angezeigt wird. Dies gilt für eine sich rasch entwickelnde konvektive Zelle oder für eine schwach-texturierte stratiforme Wolkenregion. Neben der zeitlichen Auflösung der Bilder sind die Tracking Resultate abhängig von der Größe des anfänglich definierten Target-Musters und dessen Entwicklungsintensität.