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2.3.1. 粗糙度的特征 6
2.3.2. 粗糙度的视觉感受 7
2.3.3. 粗糙度算法 7
2.4. 对比度 8
2.4.1. 对比度的特征及公式 8
2.4.2. 对比度的视觉感受 9
2.5. 方向性 10
2.5.1. 方向性的特征及公式 10
2.5.2. 方向度的视觉感受 11
3. 纹理的提取原理与实现 12
3.1. 编程实现原理 12
3.2. 纹理提取 12
3.3. 风速的纹理提取 13
3.4. 纹理数值提取与实现 14
4. 纹理提取的各项数据及结论 16
4.1. 风速值与粗糙度之间的关系与结论 16
16
4.2. 粗糙度提取的关系与结论 17
4.2.1. 风速粗糙度与图像粗糙度的关系与结论 17
4.2.2. 拟合曲线函数关系 19
4.2.3. 粗糙度拟合回归模型图 22
5. 感悟与感谢 24
5.1. 感想和启发 24
5.2. 致谢 26
6. 参考文献 27
注：附录为海面数据
1. 引言
1.1. 应用背景
全球大约有3.6亿平方公里的海洋总面积，达地表总面积的百分之七十一左右。海洋的平均深度达3800米。全球海洋中的水容积约为13.7亿立方千米，涵盖了地球百分之九十七的水资源，是一笔庞大的财富。
由于海洋覆盖了地表的绝大部分，而其又具备着和陆地截然不同的物理特征和化学性质，这就决定了海洋气象学在人们对于海洋以及周边环境的研究中重要的地位。海洋气象学就是研究海洋与大气相互作用规律以及海上大气的物理信息量的学科。大气和海洋的相互作用，主要就是指大气和海洋之间各种相互作用的物理量（水分、热量、电荷、动量等的互相交换与传输的过程。这门科学不仅涉及到海洋的物理特征又涉及到大气，因此它是海洋科学和大气科学公同生成的研究领域。
在海－气相互作用的研究过程中，最为重点的便是研究大气环流和海洋环流的生成及其对应关系。在对于海洋现象与过程的行为与动态的研究中，即海-气边界的观测和理论及海-气相互作用（海面气层湍流输送、海-气关系）揭示了海洋和大气的某些现象之间的联系。我们可以已测得的信息对未来海况作出预测，基于理论以阐述所描述现象的本质，将得到的结果应用到实际的海面状况以及海上天气的分析与预报。
自上世纪60年代以来，探测海洋气象以及其他海面状况的技术已经取得了迅猛的发展，现如今人们已顺利实现海上定点及动点观测，同时也开展了大规模的海洋气象学实验。让人们更加方便安全的利用海洋资源，这对于长期天气预报和气候预测也有重要的价值。
1.2. 数据采集背景
本次实验数据的采集点海滨浴场，海滨浴场坐落于江苏省连云港市。它是本省境内为数不多的优质天然的海滨浴场。这里金滩蓝海，浪柔风和，一年中海浴的时间可长达90天，是开展水上娱乐、采集数据以及运动的绝佳去处。由于在海洋面积较大，因此受到外界干扰的可能性也比较小，利于我们做海面波浪图片的采集和风速值的测量，也利于得到更为精确的理论结论。
这次的实验主要是分别在去年11月份与今年3月分别采集了250组实验数据，其中包括海面图像以及通过风速仪（如图1）所测的风速值。风速仪（anemometer）是用于测量空气中流通速度（即风速）的仪器。下图可以看出来风速仪是由互成120度的三个钢架分别固定在抛物形状的空杯中所组成其中的感应部分，空杯的凹面均朝同一个方向。