中尺度对流系统是造成暴雨和强对流天气的主要原因，对其发展演化的研究是当今气象理论和业务中的重要课题。就中尺度对流系统的自动跟踪和预测而言，目前主要采用的方法是上世纪七十年代提出的最大相关法。随着卫星遥感技术的不断发展，专业气象人员获得的遥感资料越来越详细而全面，再加上功能日益强大的计算机硬件，更智能化和更准确的自动跟踪和预测算法的出现成为了可能。　　 本文首先分析了卫星气象领域现有的相关算法，然后综合分析了模式识别领域对运动目标跟踪和预测的理论和方法，最终在结合项目要求和大量实验分析的基础上，基于光流法和卡尔曼滤波理论，提出了一种用于中尺度对流系统的自动跟踪和预测算法。在光流法实现过程中，本文引入了金字塔模型，大大减少了计算时间，满足了项目的要求。本文充分利用了光流法得到的云导风场，设计出一个基于均匀采样的跟踪模型，并将离散卡尔曼滤波器引入该模型，很好地预测了中尺度对流系统的未来状态，实现了卫星云图短时预报的功能。通过与气象领域传统算法实验结果的对比分析，验证了本文研究的中尺度对流系统跟踪和预测算法具有很好的预测效果和准确性。