[发明专利]一种透明云图的制作方法及装置

说明书

本申请公开一种透明云图的制作方法及装置。所述方法包括根据实时观测数据组织年逐小时历史数据集；对年逐小时历史数据集进行分组统计，并对每组内数据进行逐像元对比统计，合成影像数据；根据影像数据制作全年逐小时晴空背景场；根据观测数据与对应时次的晴空背景场数据，计算输出透明云图。本申请的技术方案输出的云图光滑细腻，不存在数据空洞，及明显数据异常跳变区域，适合GIS系统叠加。

技术领域

本申请涉及云图制作领域，尤其涉及一种透明云图的制作方法及装置。

背景技术

大气是不断移动变化的，对地表某点的观测时间越长，此观测点显露出地面的概率也就越高。且云具有较高的反射率并具有低的亮温值，当云光学厚度较大时，云在红外波段辐射特性接近黑体，呈现出近似各向同性的辐射性质。

现有的云观测方法具体有如下几种：

1、在1989年针对GOES卫星提出ISCCP方法：在检测过程中仅用到可见光(0.6μm)和红外窗区(11μm)的资料，假定观测值只来自晴空和云两种状况，逐像元比较观测值和晴空辐射值，若二者差值大于晴空辐射值本身的变化，则判定为云点。

2、使用经过云层冰层检测过后的成品影像，使用逐10分钟10景数据，通过逐像元取极值的方法可构建晴空背景场，但由于算法和数据的原因，在冰层、云层和气溶胶较厚的区域构建结果并不完美。

3、利用优化的ISCCP方法，在一足够长时间段内(夏季采用15天，冬季采用20天)挑出各像素的最大亮温值，即可生成历史晴空合成底图。

4、太阳辐射随地球的运动不断进行周期性变化；根据瞬时地外水平面太阳辐照度公式，可绘制得出太阳辐射变化曲线，从而确定太阳辐射在全年中的上升下降日期区间。

然而现有的上述几种云观测方法的精确度都较低，因此急需一种云图制作方法实现精确云观测。

发明内容

本申请提供了一种透明云图的制作方法，包括：

根据实时观测数据组织年逐小时历史数据集；

对年逐小时历史数据集进行分组统计，并对每组内数据进行逐像元对比统计，合成影像数据；

根据影像数据制作全年逐小时晴空背景场；

根据观测数据与对应时次的晴空背景场数据，计算输出透明云图。

如上所述的透明云图的制作方法，其中，对年逐小时历史数据集进行分组统计，具体为根据地日运转关系，在太阳辐射上升及下降区间选择前或后30天按小时将数据进行分组；在辐射上升区间选择前30天进行分组，在辐射下降区间选择后30天进行分组。

如上所述的透明云图的制作方法，其中，根据可见光通道或热红外通道所选择的30天分组数据，每组内数据进行逐像元对比，统计每个像元的最大值或最小值；其中可见光通道进行逐像元最小值统计，热红外通道进行逐像元最大值统计。

如上所述的透明云图的制作方法，其中，将各像元统计的最终结果按像元位置合成一景影像数据。

如上所述的透明云图的制作方法，其中，根据影像数据制作全年逐小时晴空背景场，具体为将每一景影像数据按照逐日滚动的方式对年逐小时数据进行统计，共生成365*24＝8760景晴空背景场。

如上所述的透明云图的制作方法，其中，计算输出透明云图具体包括如下子步骤：

根据原始观测数据所在的日期及小时，选择对应时次的晴空背景场数据参与计算；

将原始观测数据与对应时次晴空背景场数据相减，得到的差值作为透明云图的制作参数；

将原始观测数据与透明云图的制作参数结合输出透明云图。