[发明专利]基于MODIS光学数据的湖冰物候信息提取方法和装置

权利要求书

1.一种基于MODIS光学数据的湖冰物候信息提取方法，其特征在于，包括：

采集一段连续时间上的MODIS光学图像，保证每幅MODIS光学图像中包括完整待观察湖面；

对每幅MODIS光学图像先做湖面无云部分的湖水湖冰判别，再做湖面有云部分的湖水湖冰判别，得到对应于每天的图像中待观察湖面的湖水区域、湖冰区域和云覆盖区域，其中，所述湖面有云部分的湖水湖冰判别包括基于时间连续性上的湖水湖冰判别和基于空间连续性上的湖水湖冰判别；

基于对应于每天的图像中待观察湖面的湖水区域、湖冰区域和云覆盖区域，确定对应于每天的图像中湖水、湖冰和湖面云的比例；

基于对应于每天的图像中湖水、湖冰和湖面云的比例将对应于每天的图像中湖面云的比例重新分配给湖水或湖冰或湖水湖冰的组合，得到无云条件下的湖水和湖冰的比例时间序列；

基于无云条件下湖水和湖冰比例时间序列，提取湖冰物候信息；

所述基于时间连续性上的湖冰湖水判别，具体包括：上午下午数据合成、连续三天数据合成和连续五天数据合成，其中，

所述上午下午数据合成，具体包括：

若上午图像和下午图像中相同位置像素至少一个是湖水像素，则合成的对应于每天的图像中该相同位置像素为湖水像素；

若上午图像和下午图像中相同位置像素都为湖冰像素，则合成的对应于每天的图像中该相同位置像素为湖冰像素；或者，

若上午图像和下午图像中相同位置像素中一个为湖冰像素另一个为云像素，则合成的对应于每天的图像中该相同位置像素为湖冰像素；

所述连续三天数据合成，具体包括：

若前一日图像和后一日图像中相同位置像素都为湖冰像素，则当日图像中该相同位置像素的云像素更新为湖冰像素；或者，

若前一日图像和后一日图像中相同位置像素至少一个是湖水像素，则当日图像中该相同位置像素的云像素更新为湖水像素；

所述连续五天数据合成，具体包括：连续五天的图像中，

若除第三天外的四天中四个相同位置像素都不是湖水像素且至少三个相同位置像素是湖冰像素，则第三天图像中的该相同位置像素的云像素更新为湖冰像素；或者，

若除第三天外的四天中四个相同位置像素中至少三个为湖水像素，则第三天图像中的该相同位置像素的云像素更新为湖水像素；

所述上午下午数据合成在基于空间连续性上的湖水湖冰判别之前进行，所述连续三天数据合成和所述连续五天数据合成依次在基于空间连续性上的湖水湖冰判别之后进行；

所述基于空间连续性上的湖水湖冰判别，具体包括：

若云像素为靠近湖岸的像素且所述云像素的相邻八像素中除陆地像素外全为湖水像素，则判别所述云像素为湖水像素；

若云像素为靠近湖岸的像素且所述云像素的相邻八像素中除陆地像素外全为湖冰像素，则判别所述云像素为湖冰像素；

若云像素为非靠近湖岸的像素且所述云像素的相邻四像素中至少三个为湖冰像素，则判别所述云像素为湖冰像素；或者，

若云像素为非靠近湖岸的像素且所述云像素的相邻四像素中至少三个为湖水像素，则判别所述云像素为湖水像素；

所述基于对应于每天的图像中湖水、湖冰和湖面云的比例将对应于每天的图像中湖面云的比例重新分配给湖水或湖冰或湖水湖冰的组合，具体包括：

若当天湖冰覆盖比例大于90％，则将云覆盖比例指定为湖冰部分；

若当天湖水覆盖比例大于90％，则将云覆盖比例指定为湖水部分；或者，

若当天湖水覆盖比例不超过90％且当天湖冰覆盖比例不超过90％，则按当天湖水与湖冰的覆盖比例处理云覆盖部分，使得云覆盖部分重新赋值为湖水部分和湖冰部分。

2.根据权利要求1所述的基于MODIS光学数据的湖冰物候信息提取方法，其特征在于，所述采集一段连续时间上的MODIS光学图像，具体包括：

每天上午下午各采集一幅采集一段连续时间上的MODIS光学图像。