[发明专利]一种夜间雾快速自动检测方法

说明书

本发明公开了一种夜间雾快速自动检测方法，首先获取亮温差数据；对亮温差数据做canny边缘检测获取边缘混合像元，统计边缘混合像元直方图，拟合边缘混合像元直方图的一阶偏导数曲线，一阶偏倒数曲线中位于(‑2k，2k)范围内的0值点为混合像元中地表像元形成的峰P_L，取峰P_L左侧所有混合像元亮温和差均值作为雾与晴空地表的分离阈值，若一阶偏导数曲线中(‑2k，2k)范围内未检测到0值点，则使用固定值‑3k作为雾与地表分离阈值，获取低层云和雾检测结果；最后利用多天红外数据合成晴空底图阈值法去除影像中的低层云。本发明是当前具有高时间分辨率的静止卫星数据的条件下的一种可准确、自动实现夜间雾提取的方法。

技术领域

本发明涉及环境监测与气象预报领域，特别涉及一种基于H8/AHI的夜间雾快速自动提取的方法。

背景技术

夜间雾已成为交通事故重要隐患，开展夜间雾检测，对防治和减少因雾造成的事故和损失，保障人民生命财产安全具有重要的意义。随着卫星遥感技术的快速发展，静止卫星覆盖范围广和时间分辨率高等特性较适宜捕捉生命周期短发展变化快的雾。相比以往的静止气象卫星，H8/AHI数据具有高时间分辨率(10min获取一副全盘影像)、高空间分辨率(500米)及高光谱分辨率(16个通道)等特征，为雾近实时快速检测提供了一个良好的数据源。

传统方法主要利用雾、云和晴空地表在双红外通道亮温差的差异，使用阈值法实现夜间雾检测，该方法简单快速，但夜间雾检测阈值难以自动确定，导致无法实现近实时、快速、准确的夜间雾检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种夜间雾快速自动检测方法，自动、准确地检测夜间雾，减少因雾造成的生命、财产等损失。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种夜间雾快速自动检测方法，包括以下步骤：

1)获取亮温差数据I_BTD；

2)利用所述获取亮温差数据I_BTD获取低层云与雾检测结果I_FC；

3)利用多天红外数据合成晴空底图I_BT，计算当前时刻热红外I_B14数据与晴空底图的差值影像I_差值，利用I_差值去除I_FC中的低层云，获取卫星雾检测结果I_F。

步骤1)的具体实现过程包括：对当前时刻中红外I_B7数据与热红外I_B14数据做差，获取差值影像I_BTD：I_BTD＝I_B7-I_B14。

步骤2)的具体实现过程包括：

1)对亮温差数据I_BTD做canny边缘检测，获取边缘混合像元数据I_FCG；

2)统计边缘混合像元数据I_FCG直方图，并拟合边缘混合像元直方图的一阶偏导数曲线；

3)获取一阶偏导数曲线中位于(-2k，2k)范围内的0值点，其中k为温度单位开尔文，该0值点为混合像元中地表像元形成的峰P_L；

4)取峰P_L左侧所有混合像元亮温差的均值，将其作为雾与晴空地表的分离阈值S；若一阶偏导数曲线中(-2k，2k)范围内未检测到0值点，则使用固定值S＝-3k作为雾与地表的分离阈值，获取低层云和雾检测结果I_FC：