[发明专利]一种多源气象卫星云检测方法

说明书

本发明涉及一种多源气象卫星云检测方法，该方法包括以下步骤：接收卫星数据；识别所接收的数据的种类；根据所识别的数据的种类，采取与该数据种类相适应的阈值法对数据进行处理，识别云层。根据本发明的方法，可以得出MODIS数据和风云数据中在检测前和检测后的云层的对比图。

技术领域

本发明涉及一种多源气象卫星云检测方法。

背景技术

森林火灾卫星监测是目前发达国家监测林火时使用的主要方法之一。卫星林火监测是以卫星作为空间平台，通过传感探测器数据信息传输、接收、解译、监测发现林火并监测其行为的航天遥感技术手段。由于高于绝对温度的任何物体都通过电磁波的形式向外放射辐射能，根据这一特性，卫星监测林火利用卫星装载的高分辨率辐射计通过大气窗口从几百公里高空对地球表面进行扫描，探测出地面物体发出的热辐射能。

云是卫星遥感探测森林火灾的重要干扰因子。为有效地对火灾进行预测,首先要消除云的干扰,因此要进行云层监测。云检测一直是遥感图象处理分析的一大难点，国内外学者在这方面作了不少研究,但多是从光谱特性入手研究。根据光谱辐射特性可知，云层相对于下垫面(包括陆地、水体等),在可见光与红外光区具有较高的反射率和较低的亮温值，因此通过可见光与红外光区阈值法将云和下垫面分开。可见光与红外光谱阈值法虽简单易行,但在薄卷云以及下垫面为烟雾等情况下，云和下垫面的光谱特征相似，用此方法则难以区分云和下垫面，而且阈值的确定具有一定的主观性，对先验知识要求很高，在时间和区域有一定的局限性。

由于于云是随时间和空间变化的不稳定因子，故要较好识别云区就要充分了解它的时空分布特性，并采用行之有效的方法来解决这个难题。以NOAA卫星识别云来说，鉴于不同的云相对于植被、土壤、水域等不同下垫面在NOAA卫星可见光波段具有较高的反射率以及在热红外波段具有较低的亮温等特性,这就给判云带来了有利条件。

因而，需要一种可以利用可见光段进行云层监测的方法。

发明内容

基于此，本发明提供一种多源气象卫星云检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

接收卫星数据；

识别所接收的数据的种类；

根据所识别的数据的种类，采取与该数据种类相适应的阈值法对数据进行处理，识别云层。

进一步地，所识别的数据种类为基于MODIS数据，基于MODIS数据的云检测方法为：

选择通道1、通道6和通道26三个波段数据，进行归一化处理，以消除大气辐射及仪器的影响,突出云的信息,得到最佳云的检测影像，所述检测包括如下运算：

式中,CH(n)为通道n影像上目标的反射率值，

若CH(26)>T 1，则像元为云覆盖；

若T 2<Value<T 3且CH(1)>T4，则该像元为云覆盖；

否则，该像元未由云覆盖。

进一步地，所识别的数据种类为基于NOAA数据，基于NOAA数据的云检测方法采用动态阈值检测：某一通道像元阵的直方图曲线中，地表峰值往云一侧直方图曲线二阶差分的极大值点，即直方图曲线斜率最大变率的所在位置，作为云和晴空像元的阈值。

进一步地，所识别的数据种类为基于风云数据，基于风云数据的云检测方法为：

R₁＞R_1th且R1_{th_min}＜RI＜RI_{th_max}且T₄＜T_4th，

R1：通道1的反射率。