[发明专利]基于风云4号卫星反演地表太阳总辐射和直接辐射的方法有效

专利信息
申请号: 202110006592.8 申请日: 2021-01-05
公开(公告)号: CN112559958B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 杨丽薇;高晓清;蒋俊霞 申请(专利权)人: 中国科学院西北生态环境资源研究院
主分类号: G06F17/15 分类号: G06F17/15
代理公司: 兰州中科华西专利代理有限公司 62002 代理人: 曹向东
地址: 730000 甘肃*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 基于 风云 卫星 反演 地表 太阳 辐射 直接 方法
【权利要求书】:

1.基于风云4号卫星反演地表太阳总辐射和直接辐射的方法,包括以下步骤:

⑴选取风云4号卫星图像,对卫星云图进行分类识别和处理,将像元图像转换为云指数的像元图像,并以月为单位分别利用Heliosat-2方法计算云指数,进而得到晴空指数Kc

所述云指数为瞬时t和像素点的云指数,无单位;其值由如下方程求得:

式中:为风云4号卫星传感器在时间t观测到云表面的反照率,无单位;为晴空条件下的地表反照率,无单位;为当月最亮云的反照率,无单位;

所述晴空指数Kc的计算方法定义如下:

其中:Kc为晴空指数,无量纲;

⑵利用McClear数据,之后分别按下式计算地表总辐射数值GHI和直接太阳辐射DNI

式中:为晴空总辐射;为晴空直接辐射;

当晴空指数Kc小于0.35时,将DNI的数值设为0;

⑶根据冬半年直接辐射反演数值小于观测值的变化规律,按下式对所述直接太阳辐射DNI进行优化,得到直接太阳辐射优化值:

式中:是指对应于像素点i的直接太阳辐射值;

⑷根据所述地表总辐射数值GHI和所述直接太阳辐射优化值评估、分析其变化特征即可。

2.如权利要求1所述的基于风云4号卫星反演地表太阳总辐射和直接辐射的方法,其特征在于:所述步骤⑴中地表反照率是指通过分析每个月所有像素直方图,选取月时间序列中最暗的像素计算所得。

3.如权利要求1所述的基于风云4号卫星反演地表太阳总辐射和直接辐射的方法,其特征在于:所述步骤⑴中最亮云的反照率是指通过分析每个月所有像素直方图,选取95%的区间像素计算所得。

4.如权利要求1所述的基于风云4号卫星反演地表太阳总辐射和直接辐射的方法,其特征在于:所述步骤⑶中冬半年是指当年9月到来年2月的时间。

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