[发明专利]一种基于卫星资料的飞机尾迹云识别方法

说明书

本发明涉及一种基于卫星资料的飞机尾迹云识别方法，包括如下步骤：步骤1、融合卫星的红外和可见光通道的云图；步骤2、采用显著性分析方法，在融合后的卫星云图中，识别出具有线性特征的线性尾迹云；步骤3、利用线性尾迹云图像的像素点统计线性尾迹云的覆盖率；本发明通过对卫星高分辨率资料的分析，准确地识别线性尾迹云，并计算尾迹云的覆盖率从而用于其辐射特性，将会进一步完善尾迹云对区域和全球气候影响的研究，对研究尾迹云的辐射强迫有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种飞机尾迹云识别方法，尤其涉及一种基于卫星云图资料的飞机尾迹云识别方法。

背景技术

云是大气辐射系统中重要的组成部分，云覆盖率的改变会影响整个大气辐射的收支平衡，进而对气候系统产生影响。尾迹云是飞机飞行期间排出的废气与周围环境的冷空气经过混合后，由于相对湿度的增加，水汽凝结形成的一种特殊的云系。通常来说，自然状态下卷云的形成需要相对湿度达到145%-165%甚至更高，而尾迹云在弱的冰相过饱和（相对湿度100%-110%）的空气中就可以存在。这种差异意味着，在对流层高层的很大一片区域，尾迹云能够生成并长时间持续存在，从而改变高层卷云的覆盖率。另外，在尾迹云的生成和持续过程中，通过降低空气中的水汽含量，可以影响自然卷云的生成和持续，从而改变自然卷云的覆盖率及光学厚度。

目前已有研究表明，尾迹云通过自身的直接作用以及改变自然卷云的间接作用，对地球的辐射强迫已经超过了飞机排放的二氧化碳的辐射强迫。近年来，随着我国及周边地区经济和贸易的不断交流与发展，东亚地区的民用和商用航班日益增多，这些航空活动对气候的影响也在逐渐增大。可迄今为止，有关东亚地区飞机尾迹云的分布特征及其辐射强迫的研究甚少。线性尾迹云的识别对于线性尾迹云的覆盖率和光学厚度的计算至关重要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种本发明是通过卫星图像进行飞机尾迹云识别的方法，通过对卫星高分辨率资料的分析，准确地识别线性尾迹云，并计算尾迹云的覆盖率从而用于研究其辐射特性，将会进一步完善尾迹云对区域和全球气候影响的研究，对研究尾迹云的辐射强迫有重要意义。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种基于卫星资料的飞机尾迹云识别方法，可以通过以下技术方案来实现：一种基于卫星资料的飞机尾迹云识别方法，包括如下步骤：

步骤1、融合卫星资料中的红外和可见光通道的云图；

步骤2、采用显著性分析方法，在融合后的卫星云图中，识别出具有线性特征的线性尾迹云；

步骤3、利用线性尾迹云图像的像素点统计线性尾迹云的覆盖率。

对上述技术方案的进一步改进为：所述步骤1中对卫星云图的融合方案如下：

（1）采用尺度不变特征变换算子配准红外和可见光通道卫星云图；

（2）对配准后的红外和可见光通道的卫星云图进行Tetrolet变换，将红外和可见光卫星云图分解为低频和高频子图；

（3）对变换后红外和可见光通道的低频子图按照区域能量设计规则融合；

（4）对变换后红外和可见光通道的高频子图基于模糊推理设计规则融合；

（5）在Tetrolet变换的变换域中利用SURE无偏估计方法修改Tetrolet系数对（3）和（4）融合后的图像实现去噪；

（6）再对去噪后的图像进行Tetrolet逆变换，得到融合后的卫星图像。

所述步骤2的实现方案为：

（1）利用卫星资料中两个不同红外通道的亮温图像，得到两个红外通道的亮温差值图像；