[发明专利]一种高程辅助的云霾识别方法

说明书

技术领域

本申请涉及卫星遥感检测领域，尤其涉及一种高程辅助的云霾识别方法。

背景技术

近些年来灰霾天气现象迅速增加，基于卫星数据产品检测中国区域内的云和灰霾是一个挑战，也是关键。

目前，遥感领域利用卫星影像自动进行云和霾检测的方法有：阈值法、统计学方法和辐射传输算法等。其中阈值法应用最为广泛，实施方便，但是易将云和霾错分，且单一阈值的适应性较差。统计学方法可以分为统计方程法和聚类分析法。统计方程法会受到时空因素的影响，且其往往具有一定经验性不利于移植使用。聚类分析法从辐射传输方程出发，对云检测具有指导性意义,系统误差不可避免，常常作为其他检测方法的辅助方法。

现有的云和霾检测算法一般基于卫星产品数据的反射率和亮温来构造阈值，对于中国目前重污染天气的云和灰霾检测精度较差，重度霾区域易误判为云，轻度霾区域易误判为晴空。霾主要分布在海拔较低的平原和山谷地区，而云主要产生在高处，但并没有相关的技术基于海拔高度辅助阈值法来识别云和霾的范围。

发明内容

本申请提供一种高程(DEM)辅助的云霾识别方法，解决了现有云和霾识别算法在重污染天气识别精度较差的问题。

本申请实施例提供一种高程辅助的云霾识别方法，包括确定判据的步骤、排除云区域的步骤、排除晴空的步骤，剩余区域为霾区域：所述确定判据的步骤，包括，下载高程数据、反射率历史数据、亮温历史数据；根据云与非云区域随第一亮温变化的统计特征，确定第一亮温云判据；所述第一亮温为11.2μm波段亮温；根据低海拔晴空与非晴空区域随归一化植被指数变化的统计特征，确定归一化植被指数晴空第一判据；根据高海拔和中海拔晴空与非晴空区域随归一化植被指数变化的统计特征，确定归一化植被指数晴空第二判据；所述归一化植被指数为0.86μm波段、0.64μm波段反射率之差与之和的比值；所述排除云区域的步骤，包括，下载高程数据和当前卫星观测数据；将所述第一亮温小于所述第一亮温云判据的区域判断为云区域；所述排除晴空的步骤，包括，下载高程数据和当前卫星观测数据；在高程处于低海拔时，将所述归一化植被指数在所述归一化植被指数晴空第一判据之外的区域判断为晴空区域；在高程处于高海拔或中海拔区域时，将所述归一化植被指数在所述归一化植被指数晴空第二判据之外的区域判断为晴空区域。

优选地，本申请实施例提供的一种高程辅助的云霾识别方法，所述确定判据的步骤，进一步包含，根据中海拔和低海拔云与非云区域随第一温差变化的统计特征，确定第一温差云判据；所述第一温差，是指11.2μm波段亮温减去3.9μm波段亮温；所述排除云区域的步骤，进一步包含，当高程位于中海拔或低海拔时，将所述第一温差小于所述第一温差云判据的区域判断为云区域。

优选地，本申请实施例提供的一种高程辅助的云霾识别方法，所述确定判据的步骤，进一步包含，根据云与非云区域随第二温差变化的统计特征，确定第二温差云判据；所述第二温差为11.2μm波段亮温减去12.3μm波段亮温；所述排除云区域的步骤，进一步包含，将所述第二温差大于所述第二温差云判据的区域判断为云区域。

优选地，本申请实施例提供的一种高程辅助的云霾识别方法，所述确定判据的步骤，进一步包含，根据低海拔云与非云区域随第一反射率变化的统计特征，确定第一反射率云第一判据；根据中海拔和高海拔云与非云区域随第一反射率变化的统计特征，确定第一反射率云第二判据；所述第一反射率为0.64μm波段反射率；所述排除云区域的步骤，进一步包含，当高程位于低海拔时，将所述第一反射率大于等于所述第一反射率云第一判据的区域判断为云区域；当高程位于中海拔或高海拔时，将所述第一反射率大于等于所述第一反射率云第一判据的区域判断为云区域。

优选地，本申请实施例提供的一种高程辅助的云霾识别方法，所述确定判据的步骤，进一步包含，根据云与非云区域随第二反射率变化的统计特征，确定第二反射率云判据；所述第二反射率为2.3μm波段反射率；所述排除云区域的步骤，进一步包含，将所述第二反射率大于所述第二反射率云判据的区域判断为云区域。