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die zeitliche Änderung der Geschwindigkeitsfelder für die betrachteten kurzen Zeiträume vernachlässigt
werden kann. Die Pixelintensität im Vorhersagebild n 2 für den Vorhersagezeitraum
30 Minuten berechnet sich damit wie folgt:
n 2 (⃗x i )=n 1 (⃗x i − ⃗d(⃗x i )), (4.24)
wobei n 1 das aktuelle Bild bezeichnet. Da d(⃗x ⃗ i ) nicht für alle Pixel, sondern nur auf einem Subgitter
S berechnet wird, muß für d(⃗x ⃗ i ) für alle ⃗x i /∈ S aus den Werten d(⃗x ⃗ i ) für ⃗x i ∈ S abgeleitet
werden. Es wurden zwei Möglichkeiten untersucht. Zum einen wird d(⃗x ⃗ i ) zwischen den 4 nächstliegenden
Vektoren aus dem Subgitter interpoliert. Zum anderen wird d(⃗x ⃗ i ) dem nächstliegenden
Vektor des Subgitters zugeordnet, was zu blockweiser Verschiebung von rechteckigen Gebieten um
die Aufhängepunkte der Vektoren führt. Ein Vergleich der beiden Interpolationsansätze für beide
Vorhersageverfahren ergab, daß für die mit minimalen mittleren quadratischen Pixeldifferenzen
bestimmten Vektoren blockweise Verschiebung günstiger ist. Für die statistische Methode führen
kontinuierlich interpolierte Vektoren zu geringeren Fehlern.
Für Vorhersagezeiträume ∆t > 30 Minuten wurden zwei Wege zur Bestimmung des Vorhersagebildes
betrachtet:
• Das Vektorfeld wird mit dem Faktor α =
ergibt.
30min ∆t skaliert, so daß sich für das Vorhersagebild
n 3 (⃗x i )=n 1 (⃗x i − α⃗d(⃗x i )) (4.25)
• Das Vorhersagebild ergibt sich durch mehrmalige Anwendung des Vektorfeldes auf das aktuelle
Bild. So erhält man z.B. für ∆t = 60 min:
n 3 (⃗x i )=n 1 (⃗x i − ⃗d(⃗x i ) − ⃗d((⃗x i ) − ⃗d(⃗x i ))). (4.26)
Eine Analyse der Vorhersagequalität für die beiden Ansätze ergab, daß es günstiger ist, das Vorhersagebild
gemäß Gleichung (4.26) zu bestimmen.
4.2.2 Berücksichtigung der Veränderung von Wolkenstrukturen
Wie bereits ausführlich dargestellt, spielen für die Entwicklung der Bewölkungssituation neben der
Bewegung der Wolkenstrukturen auch andere Prozesse eine Rolle. So verändern sich bestehende
Wolken bezüglich ihrer Struktur und bezüglich des Bewölkungsgrades mit der Zeit, außerdem
können neue Wolken entstehen. Veränderungen der Struktur einer Wolke, wie z.B. Vergrößerung
und Verkleinerung, können mit den verwendeten Methoden prinzipiell durch ein nicht divergenzfreies
Vektorfeld erfaßt werden. Voraussetzung dabei ist eine genügend hohe räumliche Auflösung
des Vektorfeldes. In Abschnitt 4.4 wird untersucht, wie gut die Veränderung von Wolkenstrukturen
über Bewegungsvektorfelder beschrieben werden kann.
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