[发明专利]基于气象卫星数据产品的卷云红外图像仿真方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及目标与环境仿真技术领域，特别是指一种基于气象卫星数据产品的卷云红外图像仿真方法及系统。

背景技术

卷云是高云的一种，是对流层中最高的云，分离散开处呈白色细丝状，或白色(或主要是白色)碎片状或窄条状的一种基本云型。国内、外的关于卷云图像仿真的工作已经进行了多年，采用的仿真方法也多种多样。但是，由于指定的红外波段的特殊性，无法直接获得该红外波段上气象卫星观测的卷云图像。

现有技术中，通常通过一些通用计算模型和商业软件能够基于卷云内部冰晶粒子散射特性来计算卷云某处的红外亮度，从而仿真该处的卷云图像，其中，卷云中冰晶粒子尺度、反射率等参数是所述计算模型的必要输入参数。在实际应用中，通过对上述输入参数进行想定假设，想定假设的依据是试验测量、理论统计建模等研究工作取得的成果，该成果具有一定的代表性和置信度，从而能够估算得到卷云的红外亮度值，所述卷云的红外亮度值基本上能够反映卷云亮度特征及卷云亮度变化范围。

但是，当要仿真一大片卷云的图像时，卷云内部构成及分布情况不能通过参数想定获得，而且由于自然界里卷云的形态、尺度变化多样，通过参数想定而生成的卷云红外仿真图像很难复现真实的卷云形态及卷云的各部分亮度变化情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于气象卫星数据产品的卷云红外图像仿真方法，以解决现有技术所存在的大片卷云内部构成及分布情况不能通过参数想定获得，且通过参数想定而生成的卷云红外仿真图像难以复现真实的卷云形态及卷云的各部分亮度变化情况的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于气象卫星数据产品的卷云红外图像仿真方法，包括：

基于气象卫星遥感技术得到的数据产品，获取中分辨率成像光谱仪云产品的数据集和与其地理位置一致的中分辨率成像光谱仪大气产品的数据集；

从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取卷云相关数据信息，所述卷云相关数据信息包括：卷云位置；

根据所述读取的卷云位置，从所述中分辨率成像光谱仪大气产品的数据集中读取所述卷云位置的大气参数信息；

根据所述读取的卷云相关数据信息和大气参数信息，逐点确定每个空间点的特定红外波段卷云亮度值；

根据所述确定的每个空间点的特定红外波段卷云亮度值，对每个空间点的卷云像元绘制对应的颜色。

可选地，所述从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取卷云相关数据信息包括：

通过环境可视化图像、层次型数据格式文件浏览软件或者编写数据读写程序从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取卷云相关数据信息。

可选地，所述从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取卷云相关数据信息包括：

从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取卷云位置及所述卷云位置的图像采集时间信息，并按像元矩阵形成数据文件一；

根据所述数据文件一选取的卷云位置，从所述中分辨率成像光谱仪云产品的数据集中读取所述卷云位置的卷云物理参数信息，并形成数据文件二。

可选地，所述大气参数包括：不同高度的大气压力、温度及湿度值。

可选地，所述根据所述读取的卷云位置，从所述中分辨率成像光谱仪大气产品的数据集中读取所述卷云位置的大气参数信息包括：

根据所述数据文件一选取的卷云位置，从所述中分辨率成像光谱仪大气产品的数据集中读取所述卷云位置的不同高度的大气压力、温度及湿度值。

可选地，所述根据所述读取的卷云相关数据信息和大气参数信息，逐点确定每个空间点的特定红外波段卷云亮度值包括：

利用卷云散射特性计算软件，将所述读取的卷云相关数据信息和大气参数信息作为所述卷云散射特性计算软件的输入参数，并根据所述卷云位置逐点确定每个空间点的特定红外波段卷云亮度值。

可选地，所述卷云物理参数信息包括卷云粒子尺度、反射率、光学厚度、云顶温度、云顶气压和云高度。

可选地，所述卷云位置包括：卷云的经纬度信息。