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Verarbeitung der Bilder, wobei insbesondere die Festlegung der Glättungsfilter für die vorhergesagten
Bilder eine wichtige Rolle spielt.
Im Folgenden wird zunächst auf die Bestimmung der Parameter für die Berechnung der Bewegungsvektorfelder
durch Minimierung mittlerer quadratischer Pixeldifferenzen eingegangen. Die
Auswahl der Parameter für das statistische Verfahren wurde von [Lückehe 1999] durchgeführt.
Im Anschluß wird der Einfluß der Parameter zur nachträglichen Bearbeitung der vorhergesagten
Cloud-Index Bilder in Abhängigkeit vom Vorhersagezeitraum untersucht. Es sei noch bemerkt, daß
im Folgenden für alle Parameter, die auf eine räumliche Auflösung bezogen sind, die Parameter in
x-Richtung doppelt so groß gewählt wurden wie in y-Richtung. Dies gleicht die unterschiedliche
Auflösung der Satellitenbilder in x- und y-Richtung aus (siehe Abschnitt 2.1).
4.3.1 Parameter für Bewegungsvektorfelder auf der Basis minimaler mittlerer
quadratischer Pixeldifferenzen
Die optimale Einstellung eines Parameters ist von der Gesamtparameterkonfiguration abhängig,
da sich die verschiedenen Parameter gegenseitig beeinflussen. Zunächst wird der Einfluß einzelner
Parameter auf den Vorhersagefehler betrachtet. In der Zusammenfassung werden die im Weiteren
verwendeten Werte festgelegt. Die charakteristischen Parameter für die Berechung von Bewegungsvektorfeldern
auf der Basis minimaler mittlerer quadratischer Pixeldifferenzen sind zum
einen die Gebietsgröße zur Bestimmung der mittleren quadratischen Pixeldifferenzen und zum
anderen die Auflösung des Vektorfeldes.
Die Bilder wurden vor der Berechnung der Vektorfelder nicht geglättet, da dies für das hier betrachtete
Verfahren, anders als bei der statistischen Methode, nicht zu einer Verbesserung führte. Die
Analyse des Einflusses einzelner Parameter auf den Vorhersagefehler wurde zunächst für die verschiedenen
in Abschnitt 3.6.1 definierten Bewölkungs-Klassen getrennt durchgeführt. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß sich die optimalen Parameter für die verschiedenen Klassen nicht unterscheiden.
Die hier dargestellten Untersuchungen wurden am Beispiel von Klasse 3, Vorhersagezeitraum
30 Minuten und, wie für Neuronale Netze, mit halber Auflösung der Satellitenbilder durchgeführt.
Die nachträgliche Veränderung der Pixelintensität wurde vorerst nicht berücksichtigt.
Gebietsgröße zur Bestimmung der mittleren quadratischen Pixeldifferenzen
Als erster Parameter wurde die Gebietsgröße der Mittelungsgebiete für die Berechnung der mittleren
quadratischen Pixeldifferenzen untersucht. Die Gebietsgröße ist dabei durch den Parameter
p charakterisiert, der das Mittelungsgebiet auf (4p + 1)(2p + 1) festlegt. In Abb. 4.2 sind die mittleren
Vorhersagefehler über dem Parameter p aufgetragen. Es werden die Fehlerkurven ohne abschließende
Glättung und mit optimaler abschließender Glättung dargestellt. Es zeigt sich, daß eine
Mindestgröße der Mittelungsgebiete erforderlich ist, um gute Vorhersageergebnisse zu erzielen.
Werden die Berechnungen für Satellitenbilder mit reduzierter Auflösung durchgeführt, entspricht
die Mindestgröße in etwa 9x17 Pixeln. Oberhalb der Mindestgröße verlaufen die Kurven flach,
eine weitere Vergrößerung der Gebiete hat keinen großen Einfluß auf den Vorhersagefehler mehr.
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