[发明专利]太阳光照补偿值计算方法

权利要求书

1.一种太阳光照补偿值计算方法，用于对地球静止轨道卫星光学遥感图像进行光补偿，其特征在于，包括：

获取所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸、地理经度区间、地理纬度区间、拍摄日期、拍摄时刻和拍摄位置高程；

根据所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸、地理经度区间、地理纬度区间、拍摄日期、拍摄时刻和拍摄位置高程，计算所述地球静止轨道卫星光学遥感图像拍摄位置的太阳直接辐射强度和太阳散射辐射强度；

根据所述太阳直接辐射强度和太阳散射辐射强度，计算所述地球静止轨道卫星光学遥感图像的太阳总辐照强度；

针对于不同拍摄日期、和/或不同拍摄时间、和/或拍摄位置对应的所述地球静止轨道卫星光学遥感图像，计算各自对应的太阳总辐照强度相互之间的差值，得到各个所述地球静止轨道卫星光学遥感图像各像素之间的太阳光照补偿值；

其中，所述根据所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸、地理经度区间、地理纬度区间、拍摄日期、拍摄时刻和拍摄位置高程，计算所述地球静止轨道卫星光学遥感图像拍摄位置的太阳直接辐射强度和太阳散射辐射强度，包括：

根据所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸、地理经度区间、地理纬度区间，计算所述地球静止轨道卫星光学遥感图像中每个像素对应的地理经度和地理纬度；

根据所述拍摄日期，计算所述拍摄日期对应的太阳赤纬角和大气层上界垂直入射时的太阳辐射强度；

根据所述拍摄时刻和所述地理经度，计算所述拍摄时刻的太阳时角；

根据所述太阳赤纬角、所述太阳时角和所述地理纬度，计算所述拍摄时刻的太阳高度角；

根据所述太阳高度角和所述拍摄位置高程，计算相对大气光学质量；

根据所述相对大气光学质量，计算直射辐射大气透明度系数，并根据所述直射辐射大气透明度系数，计算散射辐射大气透明度系数；

根据所述大气层上界垂直入射时的太阳辐射强度、所述直射辐射大气透明度系数和所述太阳高度角，计算所述太阳直接辐射强度；

根据所述散射辐射大气透明度系数和太阳高度角，计算所述太阳散射辐射强度；

其中，所述根据所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸、地理经度区间、地理纬度区间，计算所述地球静止轨道卫星光学遥感图像中每个像素对应的地理经度和地理纬度，包括：

以所述地球静止轨道卫星光学遥感图像中的一预设点建立直角坐标系，根据所述尺寸，得到每个像素点在所述直角坐标系中的坐标(x，y)；

获取每个像素点对应的地理坐标(B_y-1，L_x-1)；

根据计算坐标为(x，y)的像素点对应的地理经度L(x)；

根据计算坐标为(x，y)的像素点对应的地理纬度B(y)；

其中，(B₀，L₀)为坐标值(0，0)为的像素点对应的地理坐标，X×Y为所述地球静止轨道卫星光学遥感图像尺寸；

其中，所述根据所述拍摄日期，计算所述拍摄日期对应的太阳赤纬角及大气层上界垂直入射时的太阳辐射强度，包括：

根据计算所述太阳赤纬角；

根据计算所述太阳辐射强度；

其中，d表示计算所述拍摄日期在一年中所处的天数，δ(d)为所述太阳赤纬角，E(d)为所述太阳辐射强度；

其中，所述根据所述拍摄时刻及所述地理经度，计算所述拍摄时刻的太阳时角，包括：

根据ω(x，t)＝(12-t)×15°-L(x)计算所述太阳时角，其中，t为所述拍摄时刻，ω(x，t)为坐标为(x，y)的像素点在t时刻对应的太阳时角；

其中，所述根据所述太阳赤纬角、所述太阳时角及所述地理纬度，计算所述拍摄时刻的太阳高度角，包括：

根据

α(x，y，d，t)＝arcsin[sinB(y)×sinδ(d)+cosB(y)×cosδ(d)×cosω(x，t)]，

计算所述太阳高度角α(x，y，d，t)；

其中，所述根据所述太阳高度角及所述拍摄位置高程，计算相对大气光学质量，包括：

根据

计算相对大气光学质量，其中，z表示地理位置(L(x)，B(y))处的海拔高度，r(α，z)为所述相对大气光学质量；

其中，所述根据所述相对大气光学质量，计算直射辐射大气透明度系数，并根据所述直射辐射大气透明度系数，计算散射辐射大气透明度系数，包括：

根据τ_d(α，z)＝0.56×(e^-0.56r(α，z)+e^{-0.096r(α，z)})×k₁，计算所述直射辐射大气透明度系数，其中，τ_d(α，z)为所述直射辐射大气透明度系数，k₁为常系数，取值范围为0.8≤k₁≤0.9；

根据τ_s(α，z)＝0.2710-0.2939×τ_d(α，z)计算散射辐射大气透明度系数，其中，τ_S(α，z)为所述散射辐射大气透明度系数；

其中，所述根据所述大气层上界垂直入射时的太阳辐射强度、所述直射辐射大气透明度系数和所述太阳高度角，计算所述太阳直接辐射强度，包括：

根据E_d(d，α，z)＝E(d)×τ_d(α，z)×sinα(x，y，d，t)计算所述太阳直接辐射强度E_d(d，α，z)；

其中，所述根据所述散射辐射大气透明度系数和太阳高度角，计算所述太阳散射辐射强度，包括：

根据，计算所述太阳散射辐射强度E_s(α，z)，k₂为常系数，取值范围为0.6≤k₂≤0.9。