使用Photoshop在卫星云图上标记观测地位置（上）

□ 周团图

使用Photoshop在卫星云图上标记观测地位置（上）

□ 周团图

虽然天文学主要研究的是大气层以外的事情，但是地面上的天文观测时刻受大气层内的气象活动影响，通过分析卫星云图等气象资料，我们可以很方便地知道观测地此时和未来的天气状况，从而规划好出行和观测计划。

中国气象局中央气象台使用定点于东经123.5度赤道上空静止轨道的我国自主研制的第三颗业务静止气象卫星——“风云”二号E卫星的观测资料，绘制而成的我国及周边地区卫星云图是比较适合天文爱好者使用的气象资料，中央气象台网站提供了水汽、中红外、红外色调增强等数种红外云图及可见光云图，可以方便地了解我国和周边地区的云彩移动趋势和对流活动强度，以上云图可以在http://www.nmc.gov.cn/publish/ satellite/fy2.htm 查到。

图1 中央气象台提供的数种红外云图及可见光云图

图2 “黑云图”

然而，这些云图仅标注经纬网和河道线，没有标注地形和城市位置，这对身居内陆地区的朋友判断观测地位置造成了很大困扰。为此，笔者摸索出一个方法，使用图像处理软件Photoshop（下简称为“PS”）手动建立新的经纬线，从而将已知经纬度的观测地标记在云图地图上，得到明确位置的地图。此方法不需要太深的PS基础，且不用高版本即可进行，笔者用的PS版本仅为7.0呢。不过有一点需要说明，因为整个大气层呈球状，云图经投影处理后形成一个平面，本方法是基于平面的云图进行的操作，标记出来的地点与真实情况肯定会有一些误差，所幸云图的分辨率不是很大，经笔者测试后，本方法误差并不大。另外，为了将本方法的原理说清楚，笔者将使用大量基础操作进行演示，而这些操作其实可以使用比如快捷键等其他较为简便的操作代替，所以还请正在阅读本文的PS高手不要见怪。

首先，我们需要一张具有经纬网的云图，上述几种云图都能满足要求，但笔者建议使用晚上的可见光云图进行操作。虽然夜晚没有阳光照耀，但卫星的可见光相机尚在工作，定时向地面发送一张张全黑的图像，再经地面计算机绘制到地图上，得到了这张云图，为避免云对后续讲解造成影响，所以这里使用这张“黑云图”进行演示。

云图上没有将各经纬线的度数标注出来，但我们可以借助岛屿、半岛、国境线、河道线等标志与纸质地图对应来识别各线的度数，经线从西到东分别是东经60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°；纬线从南到北分别是北纬10°、20°、30°、40°、50°。

北极寻宝

我们知道，可以用经纬度将地面上任何一个地点的位置描述出来，而经线是连接地面南北两极大圆弧的半圆弧、纬线是地球表面某点随地球自转所形成的轨迹。现在我们换一个思路：经线是从两极发出的辐射状虚拟线条，纬线是从赤道向两极平移的平行状虚拟线条，我们就根据这个道理，在云图上绘制出原图没有的经线和纬线，新经纬线交点就是需要标记的地点。那么首先来画出经线吧。

第1步：

要画经线，首先要找到极点，此云图中反映的是北半球景象，所以我们需要找到北极点。根据原图上的等距纬线宽度，可以推测出北极点位置大约在图像的上方大约两倍图像高度的位置，原图是一个边长640像素的正方形，那么就要进行“图像→画布大小”的操作（图3），将画布向上延伸出去一倍（即1280像素），得到图4。

前面已经谈到经线是极点辐射出来的线条，这里就可以使用现成的经线，反推出极点的位置，将图中原先绘制的两根经线向上延长出去，经线的交点即北极点。为了尽量减小误差，应选用距离较远的两根经线，同时为了使得操作更加精细，有时需要用导航器将图像放大，再进行后续操作（如图5）。

图3

图4

图5

第2步：

在工具栏中的“选框工具”图标上单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“单列选框工具”(如图6)。

图6

第3步：

在一条经线上（如图7中1的位置）单击鼠标左键，一条与该经线交叉的单列选区出现了。然后单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“变换选区”。

图7

第4步：

将单列选区由之前的虚线状态变成了实线状态（如图8中1的样子），然后拖动上下滚动条，找到选区的中心，即选框中稍微凸出的地方，如果将鼠标靠近中心，鼠标图形会变成图中2的样子。这时单击左键并拖曳，可以将选区的中心点符号拖出来，这样选区就会以该符号当前所在位置作为中心。

图8

第5步：

如上个步骤所述，将选区中心点符号拖曳到选区与该经线的交叉处(如图9)。

图9

第7步：

现在要将选区涂上颜色，但这里要说一点题外话，有些云图可能采用“灰度模式”来表现图像，所以需要将图像改为可以添上彩色的模式，笔者习惯使用RGB颜色。

第6步：

将选区向该经线方向旋转，直到与该经线重合，然后按“回车”键固定选区（如图10），得到选区与经线重合后的样子（如图11）。

图10

图11

图12

第8步：

建立一个新的图层，将选区在新图层上进行描边操作（这里的描边参数是1像素、居中），这样该经线向上的延长线就完成了。将图像另一边的经线也如法炮制，得到向上延长的线条（如图14）。

图13

图14

这样，就能看到“北极点”的位置了。然后再新建一个图层，在“北极点”上打上记号，再将交叉线删除或隐藏起来。这样第一个大步骤就随着我们探寻到“北极点”这一不可缺少的“宝物”而宣告完成！

（未完待续）

（责任编辑 苏晨）