[发明专利]一种太阳直射光归一化分布图像的计算机生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感与地理信息系统技术，具体地说，是关于借助计算机仿 真构建起伏地面上太阳直射光照度归一化分布图像的方法。

背景技术

因地形对太阳直射光的遮挡和屏蔽，与开阔的水平地面相比自然地表上的太 阳直射光照度分布受地形影响将发生变化，从而改变了地物遥感信息，影响了遥 感数字图像的质量和定量研究，应用的精度。地形对卫星遥感数字图像的影响和 山体阴影、云层阴影的消除，一直都是卫星遥感数字图像处理与应用中的难题。 现有卫星遥感数字图像处理与应用技术与正射影响处理技术，都没有从根本上解 决这个重要的问题。计算机的太阳直射光地面照度分布仿真对该问题的解决有重 要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳折射光归一化分布图像的计算机仿真方法。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一种太阳直射光归一化分布图像的计算机仿真方法，其步骤包 括：

在GIS(地理信息系统)支持下，虚拟不同的太阳位置参数(太阳高度角、 太阳方位角)和数字地形图(数字地面模型)以及各点的地理坐标(经纬度)， 计算机逐点计算数字地形图上各点的太阳直射光地形照射系数，最后将获得的各 点太阳直射光地形照射系数转化为太阳直射光分布图。

进一步，所说的计算机逐点计算数字地形图上各点虚拟的太阳高度角、方位 角；系为：

t=arcsin(cosθij*sinA/cosδ)+Δλ]]>

θ，A、δ：卫片注记中星下点太阳高度角、方位角和太阳赤角；λ、分别为星下点地理经纬度。△λ为像元点对星下点的经度增量。

以及还模拟数字地形图上山体与云层阴影的判断，系利用与卫星遥感数字图 像配准的数字地形图和卫片像元的太阳的位置参数(高度角、方位角)进行山体 与云层阴影的判断。其判断的准则是：在太阳照射方向该像元点的最大地形(云 层)高度角等于或者大于该像元点的太阳高度角即：DH(i,j)≥θ_ij，则该像元点为 阴影；反之则不是阴影。

所述的虚拟是指计算数字地形图上各点地面(坡面)太阳直射光地形照射系 数，并还转化为虚拟太阳直射光分布图：

是指对于数字地形图上阴影和非阴影的点，分别计算其太阳直射光地形照射 系数，数字地形图上阴影中的点太阳直射光地形照射系数的计算：

因为数字地形图上阴影中的点的太阳直射光照度为0，因此其太阳直射光地 形照射系数：F_ij＝0；

数字地形图上非阴影的点的太阳直射光地形照射系数计算：

数字地形图上非阴影点的太阳直射光地形照射系数计算，如下：

F_ij＝1-tgα_ij·ctgθ_ij·cosω_ij

ω_ij＝AL_ij-A_ij

像元地面太阳高度角θ_ij、方位角AL_ij由卫片注记给出，像元地面坡度α_ij、 坡向A_ij以及像元经、纬度由卫片对应DTM(数字地形图生成的数字地面模型) 给出。

再对起伏地面上太阳直射光归一化分布图像的计算机生成与可视化，将获得 的各点的太阳直射光地形照射系数按原来行列顺序排列并逐点实施线性拉伸计 算，实现太阳直射光地形照射归一化系数的成图和可视化。

其中：GN_ij＝INT(F_ij×MAX(DN)/F)+0.5)；I＝1、2、3…M；J＝1、2、3… N