[发明专利]一种云相态识别方法

说明书

本发明公开了一种云相态识别方法，解决现有方法云相态识别精度差、受太阳光照制约影响大的问题。所述方法，包括：获取参考区域包含第一、第二、第三、第四波段的卫星数据和云检测数据，并确定云相态的判据；获取待测区域卫星数据和云检测数据，通过预处理剔除无效值，得到待检的云数据；对待检云数据第三、第四波段数据，进行判断，得到云相态初步识别结果；对初步识别结果中的不确定云的第一、第二波段数据，根据所述第五云相态判据进行判断，得到云相态进一步识别结果；根据云相态初步、进一步识别结果，确定云相态最终识别结果。本发明实现了准确的云相态识别，卫星数据易获取，对提高其他云参数反演精度起到较好的参考作用。

技术领域

本发明涉及近红外波段和中红外波段云相态识别技术领域，尤其涉及一种云相态识别方法。

背景技术

云相态反演的一个基本原理就是，利用冰云和水云粒子的复折射指数虚部在同一波段大小有明显差异来区分相态。目前被动观测卫星的云相态识别主要有：短波红外和可见光反射率比值法、热红外亮温差法、多角度偏振法。短波红外和可见光反射率比值法对太阳天顶角和卫星观测角比较敏感，当水云粒子尺寸太大或者冰云粒子尺寸太小时，云相态的识别会变得不确定；热红外亮温差法对于地表的发射率、大气吸收特别是水汽吸收比较敏感，在薄云和离散碎云的情况下，地表辐射对卫星观测值贡献较大，容易造成相态识别的误差；多角度偏振法数据不易获取，可多角度偏振成像的卫星较少。

发明内容

本发明提供一种云相态识别方法，解决现有方法云相态识别精度差、受太阳光照制约影响大的问题。

一种云相态识别方法，包括以下步骤：获取参考区域包含第一、第二、第三、第四波段的卫星数据和云检测数据，根据所述卫星数据中包含的亮度温度值和云检测数据中包含云位置的先验信息，确定云相态判据分别为：第一、第二、第三、第四、第五云相态判据，所述第一、第二、第三、第四波段分别为1.6微米、2.25微米、8.5微米、11微米；获取待测区域包含所述第一、第二、第三、第四波段的卫星数据和云检测数据，通过预处理剔除无效值，得到包含第一、第二、第三、第四波段的待检云数据；对所述待检云数据的所述第三、第四波段数据，根据所述第一、第二、第三、第四云相态判据进行判断，得到云相态初步识别结果：第一水云、第一不确定云、混合态云、第一冰云；对所述第一不确定云的所述第一、第二波段数据，根据所述第五云相态判据进行判断，得到云相态进一步识别结果：第二水云、第二冰云、第二不确定云；根据所述云相态初步识别结果、云相态进一步识别结果，确定云相态最终识别结果：水云、冰云、混合态云、不确定云。

优选地，所述获取参考区域包含第一、第二、第三、第四波段的卫星数据和云检测数据，根据所述卫星数据中包含的亮度温度值和所述云检测数据中包含的云相态先验信息，确定云相态判据分别为：第一、第二、第三、第四、第五云相态判据的步骤，进一步包含：将待测区域的卫星数据和云检测数据进行时间和地理位置的匹配，选取重合的数据样本点为所述参考区域；将所述参考区域中的云检测数据结果，对应所述第一、第二、第三、第四波段构建特征曲线，分别为第一、第二、第三、第四波段特征曲线；根据所述第三、第四波段特征曲线的交点和极值点，确定所述第一、第二、第三、第四云相态判据；根据所述第一、第二波段特征曲线的交点，确定所述第五云相态判据。

优选地，所述获取待测区域包含第一、第二、第三、第四波段的卫星数据和云检测数据，进行预处理剔除无效值，得到所述第一、第二、第三、第四波段待检云数据的步骤，进一步包含：获取待测区域包含所述第一、第二、第三、第四波段的卫星数据，进行辐射定标和几何校正，得到无效值；将将所述得到的无效值设置为负值，得到所述第一、第二、第三、第四波段待检云数据无效值设置为负值，得到所述第一、第二、第三、第四波段待检云数据。